專利名稱：地下管道漏水檢測方法
技術領域：
本發明涉及水管維護領域，特別地，是ー種檢測地下管道漏水位置的方法。
背景技術：
在城市基礎水利系統中，地下管道錯綜復雜，對于深埋管，一旦出現漏水問題，由于地面上看不到滲水，所以很難找到漏水位置。目前，對于該種情況的處理方法是，在深夜出動大量工作人員，貼在地面上尋找地下漏水聲源，并逐漸向聲音最大的方向尋去。在此過程中，通常也借助于電子聽漏儀，其具有一個主機和兩個電子耳，電子耳可以接收地下聲波(深夜聽漏時，地下聲波主要是地下漏水與泥土的摩擦聲)，主機可以分析電子耳傳送來的聲波特征，包括波形、振幅、波長、頻率、相位等，并具有濾波和運算功能；在實際使用過程中，工程隊通常先采用聽漏儀或人耳尋找漏水聲音最大的地區，然后根據地下管線布圖，確定哪根或哪幾根管道可能漏水，再將該管道兩端挖開，將電子聽漏儀的兩個電子耳接觸在管道的兩端，然后，主 機根據兩電子耳傳送過來的聲波的相位差，通過分析波長、波速，即可計算出該管道上的漏水點；然而倘若找錯ー根管道，也會出現該種相位差，并且，在逐漸確定漏水聲源所在區域的搜索過程，也是ー個極其繁雜費事的過程；由此可見，目前對于城市基礎水利管道的聽漏作業，沒有ー種科學簡便的方法。

發明內容
針對上述問題，本發明的目的在于提供ー種地下管道漏水檢測方法，該種方法可以方便快速地確定地下管道漏水位置，從而節約大量的人力、時間及其它資源。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:該方法包括如下步驟:
一、選定電子聽漏儀的電子耳可以聽到漏水聲源聲波的區域；
ニ、將由ー個聽漏儀主機引出的兩個電子耳安置于任意兩個相對于地面等深度的位
置；
三、在電子聽漏儀主機中導入該區域地下管道布局圖，并輸入所述兩個電子耳相對于地下管道布局圖所安置的位置；
四、通過所述主機分析由兩個電子耳傳送來的聲波，其分析過程如下:對每ー個電子耳傳送來的聲波，建立ー個波形圖，根據兩個波形圖的相位差，得到聲波從聲源傳送到兩個電子耳的時間差，再根據聲波在泥土中的傳播速度，計算聲波從聲源傳送到兩個電子耳的距離差；
五、以兩個電子耳的安置位置為兩個焦點，以聲波從聲源傳送到兩個電子耳的距離差為實軸長，建立一個空間雙曲面；計算出空間雙曲面與地下管道系統的ー組交點； 六、重復步驟一至五，獲取ー組新的交點；
七、比對上述的兩組交點，將空間距離最小的兩個交點的連線中心位置，作為漏水位置返回給用戶。作為優選，在步驟一中，電子耳貼于地表進行試聽。作為優選，在步驟ニ中，電子耳套在布滿通孔的防護金屬殼中，安置于距地面IOcm 30cm 處。作為優選，在步驟三中，輸入各電子耳的位置過程中，輸入該電子耳所在位置與附近的任意兩根管道的水平距離以及電子耳的埋置深度，而后由所述主機計算各電子耳的空間坐標。作為優選，在步驟四之前，増加ー個濾波過程，濾除噪聲，保留地下管道漏水的特征波。作為優選，在步驟五之后，作兩電子耳連線的中垂面，比較兩電子耳傳送來的聲波振幅，將與振幅較大的電子耳處在所述中垂面的不同側的交點剔除，有可能無需進行步驟六，就已確定ー個交點，作為漏水位置。作為優選，所述主機包括一個可編程模塊，以便于通過人工編程確定計算精度。本發明的有益效果在于:將電子聽漏儀的兩個電子耳安置于不同位置后，經過ー次測量，即各電子耳所在位置與附近的任意兩根管道的水平距離和豎直距離，即可獲得基本確定漏水點；再經過一次電子耳的安置和位置測量，即可準確找到漏水點的位置，因此，操作十分方便，即便只有一人，也可以迅速地找到漏水點位置，節約了大量人力物力。


圖1是本發明的原理示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明進ー步說明:
在圖1所示的實施例中，漏水區域地下包括粗實線示意的四條縱橫交錯的管道，該四條管道中，具有ー個漏水點；現通過如下步驟進行漏水點檢測:
采用電子聽漏儀的電子耳貼地監聽，找到該漏水區域；
將由ー個聽漏儀主機引出的兩個電子耳以10cnT30Cm的深度安置于任意兩個相對于地面等深度的位置，如圖1中的位置Cl、C2 ；
在電子聽漏儀主機中導入該區域地下管道布局圖，導入后，在主機中建立空間直角坐標系，同時確定各管道所在直線的方程，這里，坐標系的xy平面可以取為地面，則管道上各點的z坐標為負數，即該點距地面的深度的負值；然后，輸入所述兩個電子耳相對于地下管道布局圖所安置的位置，這里，需要進行人工測量，首先，根據管道布局圖，在地面上標記出各管道軌跡，然后，測量出一個電子耳與它附近的任意兩根交叉的管道之間的水平距離，如此，向聽漏儀主機輸入兩個距離和該電子耳的埋置深度后，主機進行坐標計算，即可得到該電子耳在所述空間直角坐標系中的坐標，同理，得到另ー個電子耳的空間坐標；通過所述主機分析由兩個電子耳傳送來的聲波，其分析過程如下:對每ー個電子耳傳送來的聲波，建立ー個波形圖，根據兩個波形圖的相位差，得到聲波從聲源傳送到兩個電子耳的時間差t，如，相位差為，而波頻率為f，則所述時間差t為l/2f，再根據聲波在泥土中的傳播速度V，計算聲波從聲源傳送到兩個電子耳的距離差；通常地，漏水特征波的頻率較小，而聲音在泥土中的傳播速度很快，v>1000m/s，因此，當相位差為2^1，亦即ー個周期吋，t*v已經是一個很大的數，因此不必考慮相位差為2 以上的可能性，為了在分析過程中盡可能排除干擾，在建立波形圖之前，可以先采用濾波模塊濾除噪聲，盡可能地只保留管道漏水的特征波。以兩個電子耳的安置位置為兩個焦點，即圖1中的位置C1、C2，以聲波從聲源傳送到兩個電子耳的距離差為實軸長，即實軸長為t*v，在上述的空間直角坐標系中建立ー個空間雙曲面，具體算法是:以Cl、C2為焦點，以t*v為實軸長，首先作出與地面平行的ー對雙曲線，然后將該雙曲線繞焦點Cl、C2的連線旋轉一周，形成所述雙曲面，該雙曲面上的每ー個點與焦點C1、C2的距離差均為t*v ;計算出所述空間雙曲面與地下管道系統的ー組交點，圖1中，只以平面投影的方式采用雙曲虛線示意雙曲面，如圖1中，以Cl、C2為焦點的雙曲線與管道系統的ー組交點為G、H、F ;
然后將所述的兩個電子耳換到位置C3、C4處安置，重復前述的步驟，得到一個新的雙曲面，以及ー組新的交點A、B、C、D、E、F ;
比對上述的兩組交點，在理論上，可以找到兩個坐標完全相同的交點，此即為漏水點，但由于誤差原因，這幾乎是不可能的，那么，必然是相距最近的兩個交點所在的一小塊地方，為漏水位置，為了較小誤差，可取空間距離最小的兩個交點的連線中心位置，作為漏水位置返回給用戶。需要指出的是，目前的大部分電子聽漏儀的內 部邏輯是固定的，為此，實現本發明方法吋，需要采用ー個可編程邏輯模塊替代固定邏輯模塊，再對其進行編程，即可實現需求。本發明提出的地下管道漏水檢測方法操作十分方便，即便只有一人，也可以迅速地找到漏水點位置，節約了大量人力物力。以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種地下管道漏水檢測方法，其特征在于:包括如下步驟: 一、選定電子聽漏儀的電子耳可以聽到漏水聲源聲波的區域； ニ、將由ー個聽漏儀主機引出的兩個電子耳安置于任意兩個相對于地面等深度的位置； 三、在電子聽漏儀主機中導入該區域地下管道布局圖，并輸入所述兩個電子耳相對于地下管道布局圖所安置的位置； 四、通過所述主機分析由兩個電子耳傳送來的聲波，其分析過程如下:對每ー個電子耳傳送來的聲波，建立ー個波形圖，根據兩個波形圖的相位差，得到聲波從聲源傳送到兩個電子耳的時間差，再根據聲波在泥土中的傳播速度，計算聲波從聲源傳送到兩個電子耳的距離差； 五、以兩個電子耳的安置位置為兩個焦點，以聲波從聲源傳送到兩個電子耳的距離差為實軸長，建立一個空間雙曲面；計算出空間雙曲面與地下管道系統的ー組交點； 六、重復步驟一至五，獲取ー組新的交點； 七、比對上述的兩組交點，將空間距離最小的兩個交點的連線中心位置，作為漏水位置返回給用戶。
2.根據權利要求1所述的地下管道漏水檢測方法，其特征在于:在步驟一中，電子耳貼于地表進行試聽。
3.根據權利要求1所述的地下管道漏水檢測方法，其特征在于:在步驟ニ中，電子耳套在布滿通孔的防護金屬殼中，安置于距地面10cnT30Cm處。
4.根據權利要求1所述的地下管道漏水檢測方法，其特征在于:在步驟三中，輸入各電子耳的位置過程中，輸入該電子耳所在位置與附近的任意兩根管道的水平距離以及電子耳的埋置深度，而后由所述主機計算各電子耳的空間坐標。
5.根據權利要求1所述的地下管道漏水檢測方法，其特征在于:在步驟四之前，増加一個濾波過程，濾除噪聲，保留地下管道漏水的特征波。
6.根據權利要求1所述的地下管道漏水檢測方法，其特征在于:在步驟五之后，作兩電子耳連線的中垂面，比較兩電子耳傳送來的聲波振幅，將與振幅較大的電子耳處在所述中垂面的不同側的交點剔除。
7.根據權利要求1所述的地下管道漏水檢測方法，其特征在于:所述主機包括ー個可編程模塊。
全文摘要
本發明提供一種地下管道漏水檢測方法，包括如下步驟選定漏水區域；將由一個聽漏儀主機引出的兩個電子耳安置于任意兩個相對于地面等深度的位置；在電子聽漏儀主機中導入該區域地下管道布局圖和兩個電子耳的安置位置；通過主機分析由兩個電子耳傳送來的聲波，得到聲波從聲源傳送到兩個電子耳的時間差，再計算聲波從聲源傳送到兩個電子耳的距離差；以兩個電子耳的安置位置為兩個焦點，以聲波從聲源傳送到兩個電子耳的距離差為實軸長，建立一個空間雙曲面；計算出空間雙曲面與地下管道系統的一組交點；重復前述步驟；獲取一組新的交點；比對兩組交點，將空間距離最小的兩個交點的連線中心位置，作為漏水位置返回給用戶。
文檔編號F17D5/06GK103090194SQ20131001064
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月12日 優先權日2013年1月12日
發明者仲炳華 申請人:蘇州市倫琴工業設計有限公司