城市供水管网——供水管网检漏技术及仪器设备应用.ppt

1、供水管道检漏技术 及仪器设备应用,2008年7月,一、埃德尔简介 二、漏水声的声波范围及传播特性 三、检漏流程 四、检漏方法及仪器性能特点 五、仪器设备配置建议 六、检漏工作中的注意事项,目 录,一、埃德尔简介,“埃德尔”由德国留学归国人员创办于1995年，今年3月26日是埃德尔的十周年庆。埃德尔现是德中商务联合会成员、中国城市规划协会地下管线专业委员会副主任委员单位、中国水协会员、中国水协设备委委员、中国燃气协会理事单位。自公司成立以来，一直致力于引进开发先进技术和产品，提升国内公用事业的管理水平。公司主要产品包括：给排水管道测漏设备与管线定位设备、燃气管道检测设备、电力电缆故障定位与测试设

2、备以及相关抢修设备。 经过十年来的发展，“埃德尔”形成了引进、服务、研发、咨询同体发展的技术力量雄厚、管理严谨的新型专业技术团队。现有分公司“北京埃德尔黛威新技术有限公司”、“北京埃德尔赢深探测技术有限公司”，并在国内设有五个办事处：上海、广州、贵阳、太原、西安。,总经理杨帆曾在清华大学任教多年，后又留学德国，现任中国企业家战略指导委员会委员、中国经济决策委员会委员。全体“埃德尔人”在总经理的领导下，将一如既往地为用户提供最先进的产品和最完善的服务。 公司产品应用遍及全国各有关行业，除直接引进国外先进技术外，还利用国内车体的先进设备，开发出满足客户需求的专业检测车。,五位一体服务系统,技术支持

3、部 维修中心 客户服务中心 24小时热线服务 咨询配套服务,文化核心-倡导为社会作贡献 发展导向-传播开发先进技术,提高公用事业水平 价值观-在服务于用户,贡献于社会之中,体现自我 发展动力-不创新,即死亡,不努力,则倒退 市场理念-服务到佳 经营宗旨-为用户创造价值 行为准则-以诚为本,信守承诺,企业文化,检漏原理 漏水点声波探测,漏水种类: 1 有声漏水 2 无声漏水,1.泄漏噪声的产生及传播途径2.泄漏的原因及现象3.漏水声在土壤中的传播特性4.漏水声在管道中的传播特性5.漏水相似干扰声,二、漏水声的声波范围及传播特性,1.泄漏噪声的产生及传播途径,A.泄漏噪声的产生 漏孔边缘摩擦声 喷

4、流水头撞击声 喷流和介质摩擦声,B.传播途径 沿管道传播 向地面传播 在水中传播,用触杆类拾音器检测/用相关仪检测,用地面拾音器沿管线听测,这里漏水声最强,2.泄漏的原因及现象,泄漏的原因 管材质量 施工质量 应力作用 环境腐蚀 其他,泄漏的现象 地面渗水/下水道淌清水 路(地)面隆起和塌陷 地表植物生长旺盛 水表不停转动 其他,频率越高信号衰减越快,特别是大于800Hz 衰减率与埋设深度成正比 到达地面的频率范围通常在70-800Hz,3. 漏水声在土壤中的传播特性,A.衰减特性 衰减率因管材而异并与距离成反比，依次为塑料管、铸铁管、 钢管，在高频段尤为明显。 管径越大衰减率也越大；水压越高

5、漏水噪声也高。 三通管或90弯管的功率谱密度与直管部分相比衰减得并不很 多，然而过四通管之后衰减会变得显著。 B.频率特性 铸铁管和钢管，声频集中在0-4KHz。 塑料管，声频集中在0-1KHz。 C.传播速度 相关仪内储存了几乎所有管道的声速。 可以用相关仪测量管道声速。,4. 漏水声在管道中的传播特性,漏水声在管道中的传播特性,管道长度,噪声强度,漏水声在管道中的传播特性,DN50钢管,DN500钢管,高频段,低频段,漏水声在管道中的传播特性,5. 漏水相似干扰声 A.管内流水声：阀门半开、排气阀排气、三通点、变径点、 变深点等处的声音和漏水声极为相似。 B.电力回路声：变压器、路灯等会产

6、生300Hz以下的低频声。 C.下 水 声：下水流动声和下水流入下水井的声音，其 声频在500Hz-2KHz。 D.汽车行驶声：汽车轮胎的擦过声在1-2KHz的声波内。 E.风 声：拾音器等被风刮时会产生500-800Hz的低频 声。 F.城市 噪声：空调、电机、泵站、喧闹等等噪声，在林 立的楼宇间合成，其声频在400Hz-2KHz。,三、检漏流程,检漏工作流程图,前期准备工作,预 定 位,精 定 位,检查确认,开挖维修,提交报告,1.确定工作区域，收集有关图纸资料，管线不清楚时 用管线仪探明其走向； 2.制定工作方案,1.地表泄漏迹象观察； 2.阀栓听音，路面听音。,根据漏水情况，认真完成有

7、关资料的收集整理，并提交成果报告。,为通过反复的地面听音或相关测量来确定泄漏点范围的过程。,水平衡调查,若漏损小于容许量,在确认泄漏处开挖修复，并测定漏量及记录在案,用钻孔机或勘探棒穿透管道上方土层，之后用听音杆接触管道确认漏点位置,结束,1 检漏方法及仪器性能分析2 重点推广的检漏步骤及方法,四、检漏方法及仪器性能,1.检漏方法,1.1阀栓听音法 方法描述： 用听音棒接触管道暴露点，如阀门、消火栓、裸露的管道部位等，仔细辨别耳机中声音，判断是否有漏水声存在。 使用仪器： 机械式听音杆、电子式检漏仪 方法特点： 声波经触杆传到耳朵或耳机放大，音质单纯，无杂音，易分辨且强度变化明显。 机械式听音

8、杆低频损失较多，需要经验。,听音杆/勘探棒,井盖定位仪880B/FT80,1.2 地面听音法,方法描述： 用地面拾音器(探头)沿管道在地面进行检测。 使用仪器： - 电子放大听漏仪、智能数字滤波检漏仪 方法特点： 调节滤波器，将仪器设置到合适的滤波范围； 调节仪器增益和音量，使耳机听觉舒适； 在管道正上方按S型路径沿管道进行测量，测量间距1米左右，注意仔细分辨漏水噪声异常； 发现异常区域应多次反复测量，并对噪声频率和强度变化进行比较，直到确认异常位置。 受环境噪声影响，一般在夜间工作,阀栓听音及地面听音示意图,听漏仪原理图,信号采集器 微音拾取传感器,电信号处理器 放大功能 滤波功能 输出调节

9、 其他,信号输出 耳机 显示屏,输入,输 出,模拟机,听漏仪原理图,信号采集器 微音拾取传感器,数字信号处理器 放大功能 A/D转换器 数字滤波功能 声强存储比较 D/A转换器,信号输出 耳机 显示屏,输入,输 出,数字机,最新数字型检漏仪XMIC/LITE,MLP最低噪音强度图示,MLP功能可检测三秒内的声音变化，并把最小噪音强度记录 以数字和直方图两种方式显示，数据直观，准确,轻便手柄式检漏仪 ADL2005,五级数字滤波检漏仪 ADL2006,方法描述： 相关仪接收来自安装在管道上的两个传感器采集的噪声信号并自动进行相关分析计算出相关结果，给出漏点距传感器的距离。 使用仪器： 相关仪、多

10、探头相关仪 方法特点： 界面友好，操作简便； 测量结果准确可靠，很少受人的因素影响； 抗干扰能力强，几乎不受环境噪声影响，白天即可工作； 不受埋深限制。,1.3 相关检漏法,相关测试示意图,相关原理,D,Lx漏点距传感器A的距离 D 相关距离（两个传感器之间的管道长度） V 声波在管道中的传播速度（管材、管径） Td漏水声波到达两个传感器的延迟时间,相关测试示意图1,A,B,相关测试示意图2,A,B,相关测试示意图3,相关测试示意图4,相关测试示意图5,数字型漏水噪音相关仪Microcall+,数字型漏水噪音相关仪特点,全数字探头，避免中心相关的干扰 三个发射机相关，可自动测量声速 全数字信号

11、处理，不受外界干扰 采用多重滤波，相关结果更准确 可存储多达100个相关结果 主机显示发射机和主机的电量和信号接收状态。,MicroCALL+主菜单,相关分析界面,测量管道声速,六种可选相关方式,数字型漏水噪音相关仪Digicall+,数字型漏水噪音相关仪Microcorr DX,紫侠相关仪 ADC 2002,紫侠相关仪ADC2002的性能特点,采用笔记本电脑作为运算操作平台，操作简便易学 采样速度达到10K/S (国外一般是5K/S)，使漏点定位更加准确 数字滤波，手动设置，可根据现场信号情况调整到最佳 原始数据随意存贮，便于复杂情况下的事后回放和分析处理 对混合管材管径的管道测试，多达10

12、段,ADC 2002相关界面,1.4 噪音自动监测法,方法描述： 泄漏噪声自动监测仪是一个由多个记录仪(探头)组成的整体化的声波接收系统。多台记录仪安装在管网上不同地点,如消火栓、闸阀或暴露管道，按预定时间（如夜间2:00-4:00）同时开关机，并统计记录管网的噪声信号，该信号经数字化后贮存在记录仪的存储器内并可传输到主机或PC机经专业软件进行分析处理，从而查明记录仪附近管道是否存在泄漏。 使用仪器：Permalog+管网漏水监测系统 应用特点：可进行大面积管网漏水监测，为漏水点精定位提供依据。,区域普查监测 Permalog+,测试结果1,Permalog+ 管网漏水监测系统主要特点,A 采

13、用PDA界面, 操作简便 B 采用双向无线信号编程和读取数据 C 一次可编多个记录仪, 也可逐个编程 D 有二维或三维图形，使测试更准确 E 可遥控记录仪睡眠，以延长电池寿命 F 在Aqualog模式，开车巡检速度快,方法描述： 区域泄漏普查法是由多探头相关仪SoundSens系统实施和完成的，作业时将多台记录仪安装在管网上不同地点的消火栓、闸阀或其他管道暴露处，然后将记录仪所记录的数据下载到计算机，由系统软件自动建立模拟管网图，快速综合搜索程序可找出管网中漏点的大体位置，输入管道参数进行最终相关后得出漏点的准确位置。 使用仪器：多探头相关仪SoundSens系统 应用特点： 只需一次测试就可

14、完成区域泄漏普查和漏点精确定位；一次可确定多个漏点，记录仪可从2个配置到客户需求指定的数目，最多可配置192个。,1.5区域普查及漏点定位法,21世纪检漏新技术,多探头相关仪,SoundSens系统,Soundsens 系统组成,记录仪 主机 软件PC机,主机,记录仪,系统支持软件,Soundsens i 系统组成,记录仪 主机 PC软件,Soundsens i 系统组成,主机 记录仪,Soundsens i 系统组成,记录仪 主机 软件PC机,控制单元,红外接口,测试面积大，只需一次测试就能完成预定位和精定位 汉化界面，操作简便 测试时不需要管道参数，可发现漏水区段 根据记录仪(探头)的漏水

15、数据进行自动数字滤波,结果更准确 既可以象常规相关仪一样使用，又能配备多个探头用于大面积普查，一次可确认多个漏水点 检漏速度快，减少劳动强度，提高检漏效率 不用无线发射信号或连接线，可排除无线电干扰及盲区 采用笔记本电脑操作和数据处理，若干测试结果可永久保存，需要时即可用打印机打印这些测试结果,多探头相关仪的优点,噪声信号,数字放大器,存储单元（原始数据）,控制单元,高精度电子时钟,多探头相关仪的探头结构,免充电电池,加速度传感器,A/D模数转换器,磁铁,红外接口,快速给记录仪编程,1 分钟 2 分钟 5 分钟 10 分钟 15 分钟 20 分钟 25 分钟 30 分钟 35 分钟 40 分钟

16、 45 分钟 1 小时 2 小时 3 小时,红色代表泄漏 桔黄色代表泄漏可能性较小 白色代表无泄漏,综合搜索模式给出漏水点,确认漏水点位置（1）,系统比较同一漏水点不同时间的相关结果,确认漏水点位置（2）,系统比较不同记录仪进行相关的漏水点位置,现场实例1,3次不同纪录时间相关结果的比较,2个探头,现场实例2,水泥管DN900,4个探头,现场测试结果1,现场测试结果2,现场实例3,3次不同纪录时间相关结果的比较,6个探头,原始数据波形,记录仪(探头)原始数据频谱,相关测试结果输出图,1.6 钻探法,方法描述： - 在确定泄漏位置后，先用管线定位仪把管道位置找准，探测周围有无其它管线,特别是电缆

17、,以免钻孔时对其损害；然后用路面钻孔机打穿路面硬质层，接下来用勘探棒打入直至管道的顶部。这种方法用于听音杆直接接触管线听音、水位测定、探水、是否有漏、漏点的特征等。 使用设备：路面钻孔机、勘探棒 应用特点： - 钻探法是进行精定位的一种辅助手段，但在某些场合也是漏点确认的一种必要手段；在进行相关测量，测试段没有闸阀等管道附属设施时可采用该方法安装传感器。,钻探法示意图,路面钻孔机 ADZ系列,特点： 与其它品牌相比，体积减小了1/3，重量减轻了25%。 采用气动控制，钻孔直径18-22mm，深度0-500-900mm 动力单元、钻孔单元均为进口设备 隐藏式电源多用插座,可兼作发电机使用,2.1

18、 常规检漏步骤 A.漏水点预定位： 观察法； 压力流量； 音听法（阀拴、地面）； 噪声自动监测法。 B.漏水点精定位： 地面听音； 相关测试。 钻孔+地钎。,2.重点推广检漏方案,用户分布,五、仪器设备配置建议,1.仪器设备配置建议 各水司单位或检漏队伍要根据各自的实际情况配置仪器设备。 管线多的大、中型水司可配置多种先进的检测仪器设备，如：噪音记录仪、多探头相关仪、数字相关仪、数字滤波检漏仪等。 小型水司可配置多功能相关仪、数字滤波检漏仪或经济标准型检漏仪等。,大、中型水司仪器设备配置建议表,小型水司仪器设备配置建议表,六、检漏工作中的注意事项,1.仪器操作中的注意事项,2.作业中的安全事项,A.相关仪： a. 放置探头时，须和管道接实。 b. 出现相关峰值时，不要武断就是漏点，因 为三通点、变径点经常会产生假异常。 c. 两个传感器在同时接收到一个来自管道以外的干扰信号时，会出现零延时，即中心相关，这时应作认真分析，以免发生误判。,1.仪器操作中的注意事项,B.听漏仪 a. 当漏水孔周围都是水的情况下，这时地面 上很难听到漏水声。 b. 在使用数字滤波检漏仪时，