一種基于應變薄膜的地網(wǎng)管線測試系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及地下管線測量技術領域,尤其涉及一種基于應變薄膜的地網(wǎng)管線測試系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著城市建設的發(fā)展,地下管線分布的規(guī)模和種類日益劇增。地下管線包括電纜、供熱管道、供水管道、燃氣管道等等,由于其是埋設在地底下,一旦發(fā)生破裂等無法立刻即使定位,給管理人員的維修帶來不便。更甚至是無法立刻定位后造成更嚴重的危險,導致人員財產(chǎn)的損失。地下管線長居于黑暗無光的地下,其即使發(fā)生泄漏等多半是根據(jù)傳感器對泄漏物體量進行測量來感應的,而處于成本的考慮,傳感器的設置均是間隔一定距離,無法遍布整個管道,其感應速度和感應效果大大降低,且一些管道上細小的裂縫就無法即使感應到,而需要泄漏等情況發(fā)生的后才有可能感應,而往往細小的裂縫修補容易簡單,而一旦造成泄漏后,則很有可能造成財產(chǎn)的重大損失,甚至造成人員傷亡。因此,如何準確定位地下管線的微小故障位置,并準確作出故障反饋,將管線損耗在瑕疵階段就即使避免,最大化地減少財產(chǎn)和人員損失。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]解決上述技術問題,本發(fā)明提供了一種基于應變薄膜的地網(wǎng)管線測試系統(tǒng),配合貼設在管道表面的應變薄膜,并設計一等效電路,檢測應變薄膜對電路電阻的變化,從而檢測出故障點的位置,即使將最微小的損耗即使準確地定位,為管道維護提供最及時的檢測定位功能。
[0004]本發(fā)明還提供了一種基于應變薄膜的地網(wǎng)管線測試方法,通過在管道表面貼設應變薄膜,并配合相應電路對管道上的裂縫和微小形變進行感應,從而準確定位管道表面裂縫和微小形變,給管道維護提供最大化的時間保證,并大大降低了管道維護成本。
[0005]為了達到上述目的,本發(fā)明所采用的技術方案是,一種基于應變薄膜的地網(wǎng)管線測試系統(tǒng),包括貼設在管線外表的應變薄膜,以及設置在應變薄膜外表的防水薄膜,所述應變薄膜為N個環(huán)狀應變薄膜,其中N多2,每一環(huán)狀應變薄膜緊貼設在管道周向環(huán)外壁,相鄰兩個環(huán)狀應變薄膜之間具有絕緣膜隔離,還包括動態(tài)應變儀、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、中央處理器和無線通信模塊,每η個環(huán)狀應變薄膜之間通過導線串聯(lián)或并聯(lián)成為應變薄膜組,其中I < η < N,應變薄膜組與電阻R2、R3、R4依序頭尾連接構成橋式電路,并依次連接動態(tài)應變儀、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和中央處理器,所述無線通信模塊與中央處理器電性連接,無線通信模塊通過無線通信網(wǎng)絡與后臺數(shù)據(jù)庫及監(jiān)控中心通信。
[0006]進一步的,所述應變薄膜等效電阻為ri,電阻ri與電阻R2、R3、R4依序頭尾連接構成橋式電路,其中電阻ri和電阻R2的共同連接端為a端,電阻ri和電阻R3的共同連接端為b端,電阻R3和電阻R2的共同連接端為c端,電阻R2和電阻R4的共同連接端為d端,b端和d端連接交流電源U1, a端和c端為電壓輸出端Utj并與動態(tài)應變儀輸入端連接,動態(tài)應變儀輸出端與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸入端連接,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸出端與中央處理器連接。
[0007]進一步的,還包括電源電路,所述電源電路輸入端連接交流電源U1,所述電源電路輸出直流電源分別為動態(tài)應變儀、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和中央處理器以及無線通信模塊供電。
[0008]一種基于應變薄膜的地網(wǎng)管線測試方法,包括以下步驟:
在管線外表均勻貼設N個環(huán)狀應變薄膜,其中N ^ 2,并在每一環(huán)狀應變薄膜外表貼設防水薄膜,
并在相鄰兩個環(huán)狀應變薄膜之間設置絕緣膜隔離,
每η個環(huán)狀應變薄膜之間通過導線串聯(lián)或并聯(lián)成為應變薄膜組,其中I < η < N,
設置η個依序連接的動態(tài)應變儀、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、中央處理器和無線通信模塊構成運算電路,
并將每一應變薄膜組與電阻R2、R3、R4依序頭尾連接構成橋式電路,每一橋式電路與與每一運算電路連接,所有運算電路均通過無線通信網(wǎng)絡與后臺數(shù)據(jù)庫及監(jiān)控中心通信。
[0009]進一步的,所述應變薄膜等效電阻為ri,電阻ri與電阻R2、R3、R4依序頭尾連接構成橋式電路,其中電阻ri和電阻R2的共同連接端為a端,電阻ri和電阻R3的共同連接端為b端,電阻R3和電阻R2的共同連接端為c端,電阻R2和電阻R4的共同連接端為d端,b端和d端連接交流電源U1, a端和c端為電壓輸出端Utj并與動態(tài)應變儀輸入端連接,動態(tài)應變儀輸出端與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸入端連接,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸出端與中央處理器連接。
[0010]進一步的,還設置有電源電路,所述電源電路輸入端連接交流電源U1,所述電源電路輸出直流電源分別為動態(tài)應變儀、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和中央處理器以及無線通信模塊供電。
[0011]本發(fā)明通過采用上述技術方案,與現(xiàn)有技術相比,具有如下優(yōu)點:
本發(fā)明的基于應變薄膜的地網(wǎng)管線測試系統(tǒng),配合貼設在管道表面的應變薄膜,并設計一等效電路,檢測應變薄膜對電路電阻的變化,從而檢測出故障點的位置,即使將最微小的損耗即使準確地定位,為管道維護提供最及時的檢測定位功能。
[0012]本發(fā)明的一種基于應變薄膜的地網(wǎng)管線測試方法,通過在管道表面貼設應變薄膜,并配合相應電路對管道上的裂縫和微小形變進行感應,從而準確定位管道表面裂縫和微小形變,給管道維護提供最大化的時間保證,并大大降低了管道維護成本。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的實施例1的結構示意圖。
[0014]圖2是圖1的A部放大示意圖。
[0015]圖3是本發(fā)明的實施例1的電路等效示意圖。
[0016]圖4是本發(fā)明的實施例2的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]現(xiàn)結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進一步說明。
[0018]作為一個具體的實施例,如圖1至圖3所示,本發(fā)明的一種基于應變薄膜的地網(wǎng)管線測試系統(tǒng),包括貼設在管線I外表的應變薄膜,以及設置在應變薄膜外表的防水薄膜3,所述應變薄膜為N個環(huán)狀應變薄膜2,即防水薄膜3可以設置為N個,分別設置在N個環(huán)狀應變薄膜2表面,也可以設置一個,包覆在所有環(huán)狀應變薄膜2表面,其中N多2,且N為正整數(shù)。每一環(huán)狀應變薄膜2緊貼設在管道周向環(huán)外壁,相鄰兩個環(huán)狀應變薄膜2之間具有絕緣膜4隔離,每η個環(huán)狀應變薄膜2之間通過導線10串聯(lián)成為應變薄膜組B,其中I < η < N,本實施例中η取16。應變薄膜組與電阻R2、R3、R4依序頭尾連接構成橋式電路,并依次連接動態(tài)應變儀、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和中央處理器,所述無線通信模塊與中央處理器電性連接,無線通信模塊通過無線通信網(wǎng)絡與后臺數(shù)據(jù)庫及監(jiān)控中心通信。所述中央處理器8包括DSP芯片及其輔助電路。
[0019]具體參考圖3所示,所述應變薄膜等效電阻為ri,電阻ri與電阻R2、R3、R4依序頭尾連接構成橋式電路,其中電阻ri和電阻R2的共同連接端為a端,電阻ri和電阻R3的共同連接端為b端,電阻R3和電阻R2的共同連接端為c端,電阻R2和電阻R4的共同連接端為d端,b端和d端連接交流電源U1, a端和c端為電壓輸出端Utj并與動態(tài)應變儀輸入端連接,動態(tài)應變儀輸出端與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸入端連接,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸出端與中央處理器連接。
[0020]還包括電源電路11,所述電源電路輸入端連接交流電源U1,所述電源電路輸出直流電源分別為動態(tài)應變儀6、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)7和中央處理器8以及無線通信模塊9供電。
[0021]應變薄膜組B的等效電阻為ri,該等效電路接入橋式電路的一部分,當管線I發(fā)生斷裂或微小形變時,相應的環(huán)狀應變薄膜2發(fā)生微小形變或者斷裂等,使得應變薄膜組的等效電阻ri發(fā)生改變,橋式電路將ri (i=l~3)應變薄膜組的阻值變化量轉換成電壓變化量,電壓變化量經(jīng)動態(tài)應變儀6進行放大、濾波得到信號原形,信號原形輸送給數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)存儲,發(fā)送至中央處理器8,通過相應的阻值監(jiān)測,則可得到哪個應變薄膜組B的等效阻值發(fā)生了改變,并將計算結果通過無線通信模塊9發(fā)送至后臺數(shù)據(jù)庫及監(jiān)控中心通信,方便檢修定位。
[002