Приборы для обнаружения утечек в сети водоснабжения (2). Зондирование трубы

В комплект обнаружения утечки воды входят такие устройства, как:

* Полюс прослушивания - это самое простое устройство / устройство для поиска утечек. Это полезно в традиционном методе обнаружения утечки в сети. Чрезвычайно простое устройство и почти всегда надежное. Однако его использование требует большого опыта и многолетней практики. Работает в любых условиях, однако подбор звуков по утечкам в некоторых условиях затруднен или невозможен.

Локатор подземных установок обнаруживает сигналы, наводящие в большинстве труб и каналов в земле. Жидкокристаллический дисплей показывает интенсивность сигнала, представленного в виде гистограммы с высокой точностью отображения. Благодаря этому точное расположение труб и труб может быть легко реализовано.

* Минитрановый зонд - это передатчик в герметичном корпусе, который позволяет перемещаться в проложенной трубе. Используя генератор сигналов, можно определить глубину проложенного кабеля. Использование зонда Minitran позволяет маркировать проводники из ПВХ и ПЭ. Новейшие решения для датчиков могут быть вставлены в водопроводную трубу под давлением через специально сконструированные заглушки для гидрантов.

* Stetofon - Geofon - электронные устройства прослушивания, альтернатива полюсу прослушивания. Звук, попадающий в микрофон, соответствующим образом усиливается и фильтруется, чтобы подчеркнуть шум, возникающий в результате утечки. Он прост в использовании, а использование соответствующих частотных диапазонов эффективно способствует локализации утечки. Геофон, оборудованный датчиком грунта, является отличным инструментом для обнаружения трещин в трубопроводе в связных грунтах, например, в глинах.

Stetofon - единственное устройство, которое может точно подтвердить местоположение утечки без раскопок. Для правильной оценки герметичности водопроводной сети необходимо периодически проверять геофон или стетофон задвижек, гидрантов и соединений, чтобы определить участки водопроводной сети, на которых будут появляться разливы.

* Слушающий регистратор - это интеллектуальное прослушивающее устройство, подключенное к рекордеру.

Проверка интенсивности шума с помощью регистраторов дает возможность первоначального определения места утечки. Регистраторы - это устройства, которые измеряют интенсивность шума, чаще всего ночного, возникающего в сети водоснабжения. Звук собирается стационарным микрофоном, реже гидрофоном, усиливается и запоминается. Собранные измерения отправляются на компьютер и подвергаются математическому анализу. Регистраторы представляют собой небольшие устройства, поэтому ящики для гидрантов позволяют устанавливать их на подземный гидрант. Конечно, чем больше регистраторов или точек измерения в сети, тем лучше. Принцип поиска основан на том факте, что утечка при постоянном давлении (в ночные часы) дает постоянный шум. Другие шумы имеют случайное распределение интенсивности. Ночное время - это также время, когда шум от движения минимален. Если утечка близка к датчику-регистратору, значения интенсивности отдельных образцов ропота близки к определенному узкому диапазону значения интенсивности (уровень шума утечки). Чем выше шум утечки, тем ближе утечка к датчику. Время измерения составляет в среднем 2 часа ночью с интервалом в 1 секунду. Одновременный акустический анализ зарегистрированного шума и его частоты позволяет эффективно и однозначно локализовать утечку. Это особенно важно при проверке ПЭ и ПВХ трубопроводов, которые имеют ограниченную пропускную способность. Частотный анализ может быть единственной альтернативой в этом случае.

Регистраторы устанавливаются в соответствующих точках водопроводной сети для регистрации изменений давления с течением времени. Благодаря пространственному расположению регистраторов, можно проанализировать работу сети водоснабжения позже. В обнаружении утечек ключевую роль играют регистраторы, которые регистрируют потоки из и в различные области сети. Анализ полученных результатов за более длительный период позволяет выбрать область, в которой произошел сбой сети.

Все данные, записанные получателем, могут быть отправлены на ПК, где они будут каталогизированы и снабжены комментариями пользователей. Как правило, многие компании предоставляют программное обеспечение, позволяющее проводить разнообразный анализ полученных данных, их представление и распечатку. Благодаря этому можно также интегрировать полученные данные измерений с цифровой картой сети водоснабжения.

Регистраторы, распределенные в распределительной сети через регулярные промежутки времени, постоянно отслеживают и анализируют параметры шума, возникающие в трубопроводе. Как только регистратор подтверждает наличие утечки, оператор может выбрать соседний блок и указать точное положение утечки между двумя регистраторами, не покидая транспортное средство. После определения приблизительного местоположения отказа, точное местоположение утечки воды сделано. На данный момент коррелятор уже используется.

* Коррелятор - это электронное устройство для обнаружения утечек в напорных линиях. Коррелятор сравнивает скорость распространения звука, вытекающего из воды, вытекающей из трещины. Особенно подходит для чугунных и стальных труб, хотя это также дает удовлетворительные результаты в локализации утечек в новых сетях ПВХ и HDPE. Использование коррелятора дает довольно точное местоположение утечки. Метод корреляции шума утечки основан на анализе распространения шума через участок трубы. Шумовой сигнал от утечки достигает датчиков, размещенных на концах трубы, в разное время. Сопоставляя оба принятых сигнала, мы можем точно определить различия во времени достижения сигналов для обоих датчиков, и, следовательно, можно определить местоположение истечения воды.

Большую роль в работе с устройствами такого типа играет опыт оператора: как настроить параметры фильтрации и корреляции и как интерпретировать результаты. К сожалению, этот метод обременен некоторыми ошибками, вызванными мешающими сигналами от водопроводной сети, дорожного движения, других установок и ошибками, вызванными самим методом. Ошибки, возникающие из-за свойств сети, очень часто невозможно устранить:

- неточное описание эпизода; очень часто, подразделы или так называемые вставки из других материалов, которые не часто записываются в документацию, неправильные данные затем передаются на рабочий стол корреляции;

- утечка на ветке; шум утечки будет распространяться вдоль ветви и вдоль испытываемой трубы; в результате корреляции утечка будет обнаружена в месте соединения труб;

- сужение поперечного сечения потока, закрытого клапана, задвижки или дуги на трубопроводе; в каждом из этих случаев возникает быстрая турбулентность потока воды, что, в свою очередь, является источником шума со спектром, приближенным к спектру утечки; тогда можно проверить, задвижка ли клапан, клапан полностью открыт; в случае зарастания - вкладки трубы - в трубе следует провести испытание на скорость звука, также используя корреляционное оборудование;

- сеть водоснабжения издает различные звуки, возникающие в ее окружении, может случиться так, что источник механических колебаний генерирует шум с частотами, напоминающими спектр утечки. Однако лучшие корреляторы могут устранить эти помехи путем фильтрации сигналов;

- общий недостаток данных о сайте, сетевая документация часто чревата ошибками, а иногда их просто не существует.

Цифровой коррелятор состоит из датчиков и цифровых передатчиков, от наушников, подключенных к базовой станции, которые позволяют прослушивать шум утечек, обнаруженных передатчиками, и от программного обеспечения, которое позволяет выбирать фильтры и анализировать частоту. Большой экран ПК облегчает представление графики, которая появляется в форме окна программы коррелятора. Оператору, работающему с коррелятором, требуется высококачественное оборудование, которое позволяет повысить эффективность работы и устранить ошибочные местоположения. Поскольку устройство используется в полевых условиях, коррелятор должен быть устойчивым к нему. Базовая станция и передатчик должны быть помещены в прочный корпус и полностью защищены от погружения (IP68) и падения с высоты 1 м. Базовая станция и передатчики оснащены встроенными антеннами, используемыми для изучения коротких участков или во внешних антеннах для длительных корреляций.

Преимущества корреляции:

- независимость результатов от шума утечки, глубины залегания кабеля и состояния оператора;

- возможность работать в течение дня (хорошее устранение помех цифровыми методами);

- достаточно высокая точность определения местоположения утечки;

- воспроизводимость результатов;

- высокая скорость, низкая трудоемкость локализации утечки.

Этот метод лучше всего сочетается с методом больничного трубопровода с помощью стетоскопа, который оснащен геофоном, так что вы можете уточнить место утечки.

Коррелятор не является «волшебной коробкой», в которой может быть обнаружена любая утечка - шум должен быть слышен на обоих передатчиках, чтобы корреляция достигла своего предполагаемого эффекта. Никогда не начинайте раскопки, пока утечка не будет подтверждена, например, с помощью геофона.

* Георадар - позволяет проводить неинвазивное зондирование грунта на больших глубинах. Этот метод особенно эффективен для определения местоположения водопроводных труб методами невмешательства. Изменяя свойства пористых сред, заполненных водой, георадар также хорошо подходит для указания мест возможных утечек.

Знание сети

Адекватный выбор устройств мониторинга сети является очень важной проблемой и обычно основывается на собственном опыте каждой компании водоснабжения. Выбор каждого измерительного устройства должен основываться не только на соблюдении требований с точки зрения диапазона параметров измерения, но также с точки зрения возможностей и вариантов работы. Особенно важна совместимость с системами удаленной передачи данных, используемыми на предприятии, и возможность запрограммировать данное устройство для решения конкретных задач.

Недаром для проблемы мониторинга и диагностики сети водоснабжения снижаются потери воды, которые намного проще реализовать с помощью устройств для начального и точного обнаружения утечек. Однако следует обратить внимание на тот факт, что хорошее знание тестируемой сети очень важно при обнаружении сбоя. Первоначальное расположение утечки может происходить на уровне диспетчера, благодаря наблюдению минимального ночного потока в ситуации его внезапного увеличения в заданной зоне подачи - отдельной зоне. Диспетчер, который знает структуру сети, может указать регион или даже улицу в данной зоне, где наиболее вероятно возникновение пробоя. Опыт многих отечественных водоканалов свидетельствует в пользу эффективности этого метода действий на практике. Поиск утечек с помощью регистраторов может быть одинаково эффективным, но определенно более трудоемким, поэтому он используется в более сложных случаях. Группа, занимающаяся поиском утечек, стандартно оснащена: коррелятором, геофоном, электроакустическим локатором, магнитометром, трассером. Благодаря этим устройствам и опыту, команда может точно указать место утечки, и это значительно уменьшает количество потери воды и снижает стоимость поиска неисправности.

Шаг за шагом

* Зональное измерение позволяет указать зоны, в которых выявляются сети с большими разливами. Следующее исходное местоположение помогает определить участки сети, на которых нанесен ущерб.

* Исходное местоположение выполняется с использованием чувствительных микрофонов или регистраторов шума и позволяет сузить область поиска утечек в поврежденные участки сети.

* Точка местоположения позволяет указать местоположение утечки в ранее определенном разделе сети. Используется для геофонов.

Скорость ремонта зависит от хорошего контроля. А это включает в себя: оценку герметичности сети в зонах, выбор стратегий и направлений деятельности, оптимизацию регулирования давления в зонах, получение реальных данных для построения реальной модели сети гидравлического водоснабжения.

Следует помнить, что ни одно устройство не исключает другое, т. Е. Лучше измерить все устройства, чем излишне делать траншею. Иногда лучшее и новейшее устройство и лучший оператор не могут обнаружить утечку.

Для правильной работы вышеупомянутых устройств следует проводить тренинги в области распознавания и сравнения шума (геофоны, устройства для обнаружения подземных сооружений) и эксплуатации, программирования, считывания и сравнения данных с компьютерных устройств (регистраторы, корреляторы).

Сотрудники, эксплуатирующие геофоны и устройства для обнаружения подземных сооружений, должны иметь очень хороший слух. Сотрудники, работающие с большинством устройств, упомянутых выше, должны иметь хорошее зрение для чтения данных с ЖК-мониторов. Сотрудники, эксплуатирующие устройства для прослушивания и распознавания шума, должны иметь нестандартное рабочее время, поскольку испытания проводятся в разное время дня, обычно ночью.

Доктор Инь. Флориан Г. Пичурски

Литература: Inter Global, Seba Польша, Złote Runo, Radeton Polska.

Рис. Принцип начального расположения с коррелятором.