[发明专利]给水管道慢性泄漏的声学检测系统及方法

说明书

本发明公开了一种给水管道慢性泄漏的声学检测系统及方法，系统包括：第一、第二声波传感器分设在待检测泄漏点两端的给水管道上；声波数据采集卡分别与第一、第二声波传感器电气连接；声波数据处理装置，与声波数据采集卡通信连接，能接收声波数据采集卡经所述第一、第二声波传感器采集的待检测泄漏点两端的给水管道的两组声波信号，并对两组声波信号分别进行去噪处理后得出两组泄漏声波信号，通过对两组泄漏声波信号进行互相关延时估计处理定位得出给水管道上的泄漏点位置。不仅简化系统的硬件，并且扩大了声学检漏的实际适应范围，能对低压、小流量的慢性泄漏实现及时发现、精准定位，满足了市场需求，保障饮用水的安全性以及减少水资源的浪费。

技术领域

本发明涉及管道慢性泄漏检测领域，尤其涉及一种给水管道慢性泄漏的声学检测系统及方法。

背景技术

给水管网是市政基础设施的重要组成部分，但由于管网的老化、腐蚀、地质灾害、施工等第三方因素导致了给水管网的泄漏问题频发。随着很多管网的使用寿命即将到达尾声，管网的漏损问题可能会更加严重。

现有检测方式是利用相关仪进行检测，当给水管道发生泄漏时，泄漏噪声会沿着管道向两端传播，由于到达管道两端的传感器时间不同，故而产生了时间差，然后把现场测量的管道长度，管材管径，输入相关仪，就可以得知声音在管道中传播的声速。根据计算出的时间差和管道中传播的声速。代入相关仪方程式就可以计算出漏点的位置。

但目前利用相关仪进行管道泄漏检测的方式至少存在以下问题:

(1)目前相关仪大多为进口仪器，自主性不高且价格相对昂贵。

(2)在相关仪中为增加其准确度和灵敏度，会加入多段滤波器，这会增加相关仪的造价成本。在检测时，会根据泄漏声信号的频率范围，确定滤波的范围，但是当干扰声信息频率与泄漏声信息频率接近或重叠时，干扰信息不能有效去除，影响检测的精确度。

(3)运用相关仪检测时，受管道的压力及泄漏的流量影响较大，对低压(低于0.15MPa)的管道泄漏检测效果不好。

发明内容

针对现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种给水管道慢性泄漏的声学检测系统及方法，能解决现有利用相关仪进行管道泄漏检测的方式，存在相关仪价格贵、干扰信息不能有效去除，影响检测的精确度以及对低压的管道泄漏检测效果不好等问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明实施方式提供一种给水管道慢性泄漏的声学检测系统，包括：

第一声波传感器、第二声波传感器、声波数据采集卡和声波数据处理装置；其中，

所述第一声波传感器与第二声波传感器分设在待检测泄漏点两端的给水管道上；

所述声波数据采集卡分别与所述第一声波传感器和第二声波传感器电气连接；

所述声波数据处理装置，与所述声波数据采集卡通信连接，能接收所述声波数据采集卡经所述第一声波传感器和第二声波传感器采集的待检测泄漏点两端的给水管道的两组声波信号，并对待检测泄漏点两端的给水管道的两组声波信号分别进行去噪处理后得出两组泄漏声波信号，通过对两组泄漏声波信号进行互相关延时估计处理定位得出给水管道上的泄漏点位置。

本发明实施方式还提供一种给水管道慢性泄漏的声学检测方法，通过本发明所述声学检测系统实现，包括：

从待检测泄漏点两端的给水管道上分别获取检测泄漏点两端的两组声波信号；

对待检测泄漏点两端的给水管道的两组声波信号分别进行去噪处理后得出两组泄漏声波信号，通过对两组泄漏声波信号进行互相关延时估计处理定位得出给水管道上的泄漏点位置。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的给水管道慢性泄漏的声学检测系统及方法，其有益效果为：