城市配水管道的泄漏检测与状态监测文献综述

 2023-11-01 11:19:23

文献综述

1、研究背景和意义

我国的城镇供水具有很长的发展史,自古以来,我国的发展起源于黄河流域,由此可见水对于发展的重要性,城镇的发展离不开水的供应。从最早的唐朝引地面水入城到民国时的第一座自来水厂的建造再到今日的错综复杂的城市水供应网络。可见城市供水的发展和城市的发展是息息相关的。目前城市供水大多采用管道运输,但由于我国许多城市都有悠久的历史,供水系统发展较早,技术水平有些比较落后,加上常年得不到维护,有许多城市的配水管道出现老化生锈发生泄漏的情况。这造成了水资源的浪费和二次污染以及供水效率低下,久而久之会对人体产生一定的危害。影响城市的发展。

由此我们引入管道泄漏检测的概念。管道泄漏检测是任何管道运行的基本任务。管道通常由不同的部分组成,长度为30-100公里,在其进口处有一个泵或一个压缩机,在出口处有一个储罐或存储器。在管道的出入口或管道部分。可测量的参数主要是压力,质量流量和温度。在某些情况下,管都部分需要通过阀门的分隔来进行额外的压力测量。 测量信号通过电缆、光纤或无线通信传输到控制站,有时通过冗杂多种的线路传输。

目前国内外供水管道泄漏检测主要方法大体上分为两类,一类是基于硬件的检测方法,另一类是基于软件的检测方法。其中,基于硬件的检测方法是通过分析事先安装在管道沿线上的硬件设备检测到的数据,大概判断泄漏发生的位置管道泄漏检测中,基于硬件的检测法有: 压力探头法、压力声波检测法、超声波噪声法、液体敏感电缆法等,这些方法主要是技术人员靠多年的工作经验,用测量仪器设备,沿线对管道进行泄漏检测。这类大都只能判断管道是否泄漏但不能准确定位的泄漏的精确地点,而且对于很小的泄漏有个别方法无法检测到。基于软件的泄漏检测方法是基于管道模型的方法,一种实时的动静结合的检测方法,采集管道沿线的内部压力、流量、温度、横截面积等其他参数,根据参数的变化,通过数学建模和简单的MATLAB编程实现对管道的泄漏检测和定位。

实际模拟运行中,基于管道模型的检测方法能较准确的反馈管道的实时参数。能够较准确地模拟管道的运行,实时获得管道上各处。的压力、温度、质量流量和横截面积等信息,不但可以检测突发大的泄漏,而且能够检测缓慢和小泄漏的情况,因此得到了广泛的使用。

本次课题在于研究供水管道的泄漏检测技术和状态检测,主要结合传感器方面知识,还有所学的相关知识,利用MATLAB仿真软件建立模型,通过仿真模拟出实时的检测状态和泄漏情况。随着科学的飞速发展,水污染情况也是日益严重,因此对于供水管道的泄漏检测不容懈怠,要重视起来。水资源越来越珍贵,要杜绝水资源在管道中因泄漏而导致的浪费,用知识和技术节约每一滴水。通过本次课题希望国内的管道泄漏检测技术在未来能够有重大的突破。不仅仅是水管道,其他各类管道也是如此,进一步减小损失,造福社会,节约每一份资源,贯彻落实可持续发展观念。科学创造美好生活。

2、国内外研究现状及发展趋势

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