一种基于物联网的供水管网漏损检测装置

技术领域

本发明涉及智能供水管网领域，尤其涉及一种基于物联网的供水管网漏损检测装置。

背景技术

现有的供水管网漏损检测通常采用人为主动检测的方式，即人工定期或在出现供水问题时对供水管网进行巡检或采用传感器设备等主动对供水管道进行检测，但供水管网全面检测工程量大、耗时长，无法及时检测出漏损位置，导致漏损区域浪费较多的水。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在主动式巡检不够方便且无法及时检测漏损位置，容易导致漏损区域浪费较多的水的缺点，而提出的一种基于物联网的供水管网漏损检测装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于物联网的供水管网漏损检测装置，包括无线通讯器，所述无线通讯器的两端分别安装有通讯线缆，每个所述通讯线缆远离无线通讯器的一端均安装有环形检测器，每个所述环形检测器上均固定插设有连接管，每个所述连接管内均固定安装有芯柱，每个所述芯柱内均转动安装有球芯，每个所述芯柱上均贯穿开设有流通孔，每个所述球芯上均贯穿开设有控制孔，每个所述流通孔均与对应的控制孔连通对齐，每个所述环形检测器的内壁上均安装有测压罐，每个所述测压罐的侧壁上均密封插设安装有压力传感器，每个所述球芯上均固定密封插设有控制管轴，每个所述控制管轴远离球芯的一端均穿过芯柱和连接管的侧壁延伸至对应的环形检测器内并密封转动插设在测压罐的底部，每个所述控制管轴远离测压罐的一端均与对应的控制孔连通。

优选地，每个所述控制管轴位于环形检测器内的一段均固定安装有控制齿轮，每个所述环形检测器的内壁上均安装有驱动电机，每个所述驱动电机的机轴上均安装有驱动齿轮，每个所述驱动齿轮均与对应的控制齿轮相互配合。

优选地，每个所述连接管的侧壁上均对称固定密封插设安装有多个密封管套，每个所述密封管套的两端分别延伸至连接管的内部和环形检测器的内部，同轴对称的两个所述密封管套均共同密封转动插设安装有动力轴，每个所述动力轴上均安装有动力叶轮。

优选地，每个所述动力叶轮均居中安装在对应的动力轴上，同侧的两个所述动力轴之间的距离均大于对应的流通孔的直径，每个所述流通孔的直径均大于同侧对称的两个动力叶轮之间的距离。

优选地，每个所述环形检测器的内壁上对称固定安装有多个发电机，每个所述动力轴的两端均延伸至环形检测器内并与对应的发电机的机轴固定连接。

优选地，每个所述环形检测器的内壁上均分别安装有控制主板和弧形电池，每个所述环形检测器的外侧壁上均对称固定插设有两个通讯接头，每个所述环形检测器上的其中一个通讯接头与无线通讯器上的其中一个通讯线缆连接，每个所述控制主板均分别与对应的压力传感器和驱动电机电性连接，每个所述控制主板均与对应的弧形电池电性连接，每个所述控制主板均与对应的多个发电机电性连接。

本发明有益效果：通过利用管道漏损处两侧的水压差实现漏损检测，通过利用管道内水流动力实现自供电并利用自供电能实现漏损及时关断功能，通过利用分段无线传输的方式实现供水管网的全面检测，使其检测更加准确全面，使用更加可靠，适用范围更广且更加节能环保。

附图说明

图1为本发明提出的一种基于物联网的供水管网漏损检测装置的结构示意图；

图2为本发明提出的一种基于物联网的供水管网漏损检测装置的连接管部分放大图；

图3为本发明提出的一种基于物联网的供水管网漏损检测装置的连接管侧视剖图；

图4为图2中A处放大图。

图中：1无线通讯器、11通讯线缆、2环形检测器、21控制主板、22通讯接头、23弧形电池、24发电机、3连接管、31密封管套、4芯柱、41流通孔、5球芯、51控制孔、6动力轴、61动力叶轮、7控制管轴、71控制齿轮、8测压罐、81压力传感器、9驱动电机、91驱动齿轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-4，一种基于物联网的供水管网漏损检测装置，包括无线通讯器1，无线通讯器1的两端分别安装有通讯线缆11，每个通讯线缆11远离无线通讯器1的一端均安装有环形检测器2，每个环形检测器2上均固定插设有连接管3，每个连接管3内均固定安装有芯柱4，每个芯柱4内均转动安装有球芯5，每个芯柱4上均贯穿开设有流通孔41，每个球芯5上均贯穿开设有控制孔51，每个流通孔41均与对应的控制孔51连通对齐，每个环形检测器2的内壁上均安装有测压罐8，每个测压罐8的侧壁上均密封插设安装有压力传感器81，每个球芯5上均固定密封插设有控制管轴7，每个控制管轴7远离球芯5的一端均穿过芯柱4和连接管3的侧壁延伸至对应的环形检测器2内并密封转动插设在测压罐8的底部，每个控制管轴7远离测压罐8的一端均与对应的控制孔51连通。

环形检测器2用于检测连接管3内水流压力，连接管3用于将复杂的供水管网分段连接，则多个无线通讯器1配合多个连接管3能够实现供水管网的全面覆盖，实现供水管网全面漏损检测的功能，且漏损情况通过无线通讯器1进行无线数据发送，降低通讯网络布线的难度，且能够使得供水管网布局更加灵活，也适用于现有供水管网的升级改造，增加其适用范围；

供水管网中的一段管道连接两个连接管3，两个连接管3通过无线通讯器1和通讯线缆11连接建立近场有线通信和供电，避免多种不同的无线信号之间相互干扰，使用更加可靠；

供水管网中的一段管道中的水流通过两个连接管3时，水流流经流通孔41和控制孔51，则部分水流通过控制管轴7进入环形检测器2的测压罐8内，则使得压力传感器81能够检测到测压罐8内水压，压力传感器81检测的压力值通过无线通讯器1传输至外部控制站服务器，此时相邻两个压力传感器81检测的压力差值趋于恒定，当这一段管道存在漏损时，则会使得水流流出这段管道的一端的连接管3内的水流量减少，则使得此端连接管3内的水压下降，则使得此端测压罐8内水压降低，则使得两个压力传感器81检测的压力差值增大，则外部控制站服务器能够通过分析压力差值快速定位出现漏损问题的管道，便于快速发现并确定出现漏损的位置，更加智能且更加方便；

供水管网中出现问题的一段管道的后续管网中，由于出现问题的一段管道的出水端压力下降，使得后续管网的水压均下降，流经后续管网的连接管3内的水流压力为漏损管道供给，则每个连接管3内的水压均下降，则每个压力传感器81检测的压力值均下降，但相邻的两个压力传感器81检测的压力值的差值不变，则使得后续未漏损管道的压力差值分析为正常未漏损，即能够避免多处误报警导致无法确定实际漏损位置，使用更加可靠。

优选地，每个控制管轴7位于环形检测器2内的一段均固定安装有控制齿轮71，每个环形检测器2的内壁上均安装有驱动电机9，每个驱动电机9的机轴上均安装有驱动齿轮91，每个驱动齿轮91均与对应的控制齿轮71相互配合。

驱动电机9转动能够通过驱动齿轮91和控制齿轮71带动控制管轴7转动，则能够使得控制管轴7带动球芯5转动，使得球芯5上的控制孔51与流通孔41垂直密封，则能够在发生漏损时，及时控制连接管3关闭，避免出现大量水泄露浪费，更加环保可靠。

每个连接管3的侧壁上均对称固定密封插设安装有多个密封管套31，每个密封管套31的两端分别延伸至连接管3的内部和环形检测器2的内部，同轴对称的两个密封管套31均共同密封转动插设安装有动力轴6，每个动力轴6上均安装有动力叶轮61，每个环形检测器2的内壁上对称固定安装有多个发电机24，每个动力轴6的两端均延伸至环形检测器2内并与对应的发电机24的机轴固定连接。

水流流经连接管3时，水流的动力推动动力叶轮61转动，使得动力轴6转动并带动发电机24的机轴转动，则使得发电机24能够产生电能，即能够实现自供电的功能，无需外部电网供电，既能够降低使用能耗，也能够降低线路布置的难度，且能够避免大量输电电路铺设影响无线通信的质量。

每个动力叶轮61均居中安装在对应的动力轴6上，同侧的两个动力轴6之间的距离均大于对应的流通孔41的直径，每个流通孔41的直径均大于同侧对称的两个动力叶轮61之间的距离。

水流在连接管3内流动时，流通孔41限制水流仅能够从连接管3的中部流出，则使得水流仅能够通过动力叶轮61的一侧流过，使得水流持续冲击动力叶轮61的一侧，则能够使得动力叶轮61带动动力轴6定向转动，使得发电机24产生的电能更加稳定，提升发电机24的发电效率。

每个环形检测器2的内壁上均分别安装有控制主板21和弧形电池23，每个环形检测器2的外侧壁上均对称固定插设有两个通讯接头22，每个环形检测器2上的其中一个通讯接头22与无线通讯器1上的其中一个通讯线缆11连接，每个控制主板21均分别与对应的压力传感器81和驱动电机9电性连接，每个控制主板21均与对应的弧形电池23电性连接，每个控制主板21均与对应的多个发电机24电性连接。

控制主板21通过通讯接头22和通讯线缆11将压力信号有线传输至无线通讯器1，无线通讯器1将相邻的两个压力信号无线传输至控制站服务器，控制站服务器处理压差值分析漏损情况，若出现漏损，则控制站服务器将关断信号无线传输至无线通讯器1，无线通讯器1将关断信号有线传输至两个控制主板21，两个控制主板21控制驱动电机9启动，通过驱动齿轮91和控制齿轮71转动控制管轴7，使得控制管轴7转动球芯5关断连接管3。

本发明在使用时，每两个连接管3相隔一定距离安装在供水管网中，且相邻的两个连接管3通过环形检测器2的通讯接头22和通讯线缆11连接同一个无线通讯器1；

供水管路中水流流动冲击动力叶轮61，使得动力叶轮61带动动力轴6转动，则动力轴6带动发电机24的机轴转动产生电能，产生的电能通过控制主板21处理后输入至弧形电池23内存储，且弧形电池23存储的电能和发电机24产生的电能经控制主板21处理后供压力传感器81、驱动电机9和无线通讯器1使用；

水流经过连接管3上，则水流沿流通孔41和控制孔51流出，则部分水流通过控制管轴7进入测压罐8内，使得测压罐8内压力上升，则压力传感器81检测出压力值，且相邻两个连接管3内的压力差值恒定，则相邻两个压力传感器81的检测压力差值恒定，控制主板21将压力值通过无线通讯器1发送至控制站服务器进行比较分析；

当一段管路出现漏损时，则使得这段管路的出水端的压力下降，则使得此端的连接管3内的水压下降，则测压罐8内的压力下降，使得此端压力传感器81检测的压力值降低，则压力信号发送至控制站服务器后，控制站服务器分析压力差值增大，则表示此段管道出现漏损，则发送关断信号至相应的无线通讯器1，使得无线通讯器1将关断信号传输至控制主板21，控制主板21控制驱动电机9使得驱动齿轮91带动控制齿轮71转动，则使得控制管轴7带动球芯5转动，使得控制孔51和流通孔41垂直密封，则使得相应的连接管3关断，避免水浪费，且能够快速定位出现漏损管道位置，方便快速检修。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。