一種基于應(yīng)變薄膜的地網(wǎng)管線測試系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及地下管線測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于應(yīng)變薄膜的地網(wǎng)管線測試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市建設(shè)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?xì)夤艿赖鹊龋捎谄涫锹裨O(shè)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(yán)重的危險(xiǎn)，導(dǎo)致人員財(cái)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(jìn)行測量來感應(yīng)的，而處于成本的考慮，傳感器的設(shè)置均是間隔一定距離，無法遍布整個管道，其感應(yīng)速度和感應(yīng)效果大大降低，且一些管道上細(xì)小的裂縫就無法即使感應(yīng)到，而需要泄漏等情況發(fā)生的后才有可能感應(yīng)，而往往細(xì)小的裂縫修補(bǔ)容易簡單，而一旦造成泄漏后，則很有可能造成財(cái)產(chǎn)的重大損失，甚至造成人員傷亡。因此，如何準(zhǔn)確定位地下管線的微小故障位置，并準(zhǔn)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(cái)產(chǎn)和人員損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于應(yīng)變薄膜的地網(wǎng)管線測試系統(tǒng)，配合貼設(shè)在管道表面的應(yīng)變薄膜，并設(shè)計(jì)一等效電路，檢測應(yīng)變薄膜對電路電阻的變化，從而檢測出故障點(diǎn)的位置，即使將最微小的損耗即使準(zhǔn)確地定位，為管道維護(hù)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(yīng)變薄膜的地網(wǎng)管線測試方法，通過在管道表面貼設(shè)應(yīng)變薄膜，并配合相應(yīng)電路對管道上的裂縫和微小形變進(jìn)行感應(yīng)，從而準(zhǔn)確定位管道表面裂縫和微小形變，給管道維護(hù)提供最大化的時間保證，并大大降低了管道維護(hù)成本。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種基于應(yīng)變薄膜的地網(wǎng)管線測試系統(tǒng)，包括貼設(shè)在管線外表的應(yīng)變薄膜，以及設(shè)置在應(yīng)變薄膜外表的防水薄膜，所述應(yīng)變薄膜為N個環(huán)狀應(yīng)變薄膜，其中N多2，每一環(huán)狀應(yīng)變薄膜緊貼設(shè)在管道周向環(huán)外壁，相鄰兩個環(huán)狀應(yīng)變薄膜之間具有絕緣膜隔離，還包括動態(tài)應(yīng)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(yīng)變薄膜之間通過導(dǎo)線串聯(lián)或并聯(lián)成為應(yīng)變薄膜組，其中I < η < N，應(yīng)變薄膜組與電阻R2、R3、R4依序頭尾連接構(gòu)成橋式電路，并依次連接動態(tài)應(yīng)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(luò)與后臺數(shù)據(jù)庫及監(jiān)控中心通信。
[0006]進(jìn)一步的，所述應(yīng)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(gòu)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(yīng)變儀輸入端連接，動態(tài)應(yīng)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(jìn)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(yīng)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(yīng)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(shè)N個環(huán)狀應(yīng)變薄膜，其中N ^ 2，并在每一環(huán)狀應(yīng)變薄膜外表貼設(shè)防水薄膜，
并在相鄰兩個環(huán)狀應(yīng)變薄膜之間設(shè)置絕緣膜隔離，
每η個環(huán)狀應(yīng)變薄膜之間通過導(dǎo)線串聯(lián)或并聯(lián)成為應(yīng)變薄膜組，其中I < η < N，
設(shè)置η個依序連接的動態(tài)應(yīng)變儀、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、中央處理器和無線通信模塊構(gòu)成運(yùn)算電路，
并將每一應(yīng)變薄膜組與電阻R2、R3、R4依序頭尾連接構(gòu)成橋式電路，每一橋式電路與與每一運(yùn)算電路連接，所有運(yùn)算電路均通過無線通信網(wǎng)絡(luò)與后臺數(shù)據(jù)庫及監(jiān)控中心通信。
[0009]進(jìn)一步的，所述應(yīng)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(gòu)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(yīng)變儀輸入端連接，動態(tài)應(yīng)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(jìn)一步的，還設(shè)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(yīng)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(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明的基于應(yīng)變薄膜的地網(wǎng)管線測試系統(tǒng)，配合貼設(shè)在管道表面的應(yīng)變薄膜，并設(shè)計(jì)一等效電路，檢測應(yīng)變薄膜對電路電阻的變化，從而檢測出故障點(diǎn)的位置，即使將最微小的損耗即使準(zhǔn)確地定位，為管道維護(hù)提供最及時的檢測定位功能。
[0012]本發(fā)明的一種基于應(yīng)變薄膜的地網(wǎng)管線測試方法，通過在管道表面貼設(shè)應(yīng)變薄膜，并配合相應(yīng)電路對管道上的裂縫和微小形變進(jìn)行感應(yīng)，從而準(zhǔn)確定位管道表面裂縫和微小形變，給管道維護(hù)提供最大化的時間保證，并大大降低了管道維護(hù)成本。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)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(shí)施例1的電路等效示意圖。
[0016]圖4是本發(fā)明的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]現(xiàn)結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0018]作為一個具體的實(shí)施例，如圖1至圖3所示，本發(fā)明的一種基于應(yīng)變薄膜的地網(wǎng)管線測試系統(tǒng)，包括貼設(shè)在管線I外表的應(yīng)變薄膜，以及設(shè)置在應(yīng)變薄膜外表的防水薄膜3，所述應(yīng)變薄膜為N個環(huán)狀應(yīng)變薄膜2，即防水薄膜3可以設(shè)置為N個，分別設(shè)置在N個環(huán)狀應(yīng)變薄膜2表面，也可以設(shè)置一個，包覆在所有環(huán)狀應(yīng)變薄膜2表面，其中N多2，且N為正整數(shù)。每一環(huán)狀應(yīng)變薄膜2緊貼設(shè)在管道周向環(huán)外壁，相鄰兩個環(huán)狀應(yīng)變薄膜2之間具有絕緣膜4隔離，每η個環(huán)狀應(yīng)變薄膜2之間通過導(dǎo)線10串聯(lián)成為應(yīng)變薄膜組B，其中I < η < N，本實(shí)施例中η取16。應(yīng)變薄膜組與電阻R2、R3、R4依序頭尾連接構(gòu)成橋式電路，并依次連接動態(tài)應(yīng)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(luò)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(yīng)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(gòu)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(yīng)變儀輸入端連接，動態(tài)應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(dāng)管線I發(fā)生斷裂或微小形變時，相應(yīng)的環(huán)狀應(yīng)變薄膜2發(fā)生微小形變或者斷裂等，使得應(yīng)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(yīng)變薄膜組的阻值變化量轉(zhuǎn)換成電壓變化量，電壓變化量經(jīng)動態(tài)應(yīng)變儀6進(jìn)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(jìn)行數(shù)據(jù)存儲，發(fā)送至中央處理器8，通過相應(yīng)的阻值監(jiān)測，則可得到哪個應(yīng)變薄膜組B的等效阻值發(fā)生了改變，并將計(jì)算結(jié)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。
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