相关仪进行漏点定位的原理、特点及实例分析.doc

相关仪进行漏点定位的原理、特点及实例分析高 伟（北京埃德尔黛威新技术有限公司）摘要：水与人们的生活息息相关，供水管网的安全运行是城市供水的重要保证，管网的漏水控制问题越来越受到各供水行业重视，在众多检漏设备中，本文以德国产的多功能相关仪CorreluxP1为例介绍相关仪的特点及其在实际应用中的效果。一、 前言水对于都市生活及产业的发展是不可或缺的重要资源，所有生命活动的根源皆仰赖水能源不断补给作保证，支持着所有产业活动基础的亦是水。自来水公司通过安全稳定的供水对社会建设默默地做出贡献。但是，随着自来水管线使用年限的增加及城市建设对供水管线造成的伤害，供水管线的漏水问题日益严重，甚至个别水司的漏失率在40%以上，漏水控制迫在眉睫，近几年，许多地市级水司都配备了检漏设备，也取得了显著效果。在检漏过程中，由于环境噪音和埋设深度等因素的影响，相关仪起着重要的作用，但是相关仪的操作界面多为英文，操作比较复杂；而且价格较贵，许多中、小型水司都没有购买能力。德国SEBA公司生产的多功能相关仪CorreluxP1（以下简称P1）以其小巧轻便的外观、中文的操作界面、简单的操作步骤、良好的性能、低廉的价格及灵活的配置受到各水司的青睐。二、为什么要用相关仪来定位? 漏水声在漏水发生后就是一个无始无终的时间历程记录。因为没有起点，就不可能像运动会赛跑那样去记录运动员的成绩（时间）。因此，人们转而采取利用同一信号之间的相关性来求取漏点上信号沿反方向分别到达两检波点的时差（由互相关函数极值点的延时值确定）来间接进行漏点定位。三、如何定位相关仪定位原理及误差分析： 设漏点到红、兰两检波器的距离分别为La、Lb；而红、兰两检波器之间的距离为D；相关结果的时间滞后为TaTbTd；波速为V，如下图所示： DABLxLxVTd 其中：Lx漏点距传感器A的距离D 相关距离（两个传感器之间的管道长度）V 声波在管道中的传播速度（管材、管径）Td漏水声波到达两个传感器的延迟时间 La=Lx Lb=Lx+ VTd误差分析：从上面公式可以看出，影响相关仪定位精度Lx的参数主要有相关距离D、声音在管道中的传播速度V、漏水声波到达两个传感器的延迟时间Td，如果VTd为常数，则相关距离D偏差1米，相关结果Lx会产生0.5米的误差，D偏差越大，产生的测试误差越大。如果相关距离D为准确的参数，VTd的影响又如何呢？声波在管道中的传播速度V一般在1000米/秒左右，假设速度偏差为10%，即偏差为100米/秒，那麽当Td为10ms时，相关结果Lx会产生0.5米的误差，当Td为100ms时，相关结果Lx会产生5米的误差，Td越大，产生的测试误差也越大。因此，在相关检测的过程中，漏点越接近中间，定位精度越高。下面以多功能相关仪CorreluxP1为例，介绍相关仪的配置、特点和应用实例。四、 相关仪配置与性能特点根据客户的不同需要，P1相关仪主要有三种配置基本配置、标准配置和高级配置。具体清单见下表：a) 配置： CorreluxP1基本P1标准P1高级DKP1相关仪主机有有有TRA发射机+传感器有有有TRB发射机可选有有传感器有有有专用耳机有有有电源充电器有有有存储器有有有PC软件有有有地面麦克风无可选有听漏功能无可选有水听传感器可选可选可选车载充电器有有有仪器箱可选有有 b) 性能特点： 汉化中文操作界面，更适合中国国情 大屏幕高分辨率VGA显示器，可以在任何光线下显示最佳效果 主机和发射机均为自动处理信号，辅助手动调节功能 时域相关和频域相关分析功能组合于一体，相关峰值更明显 免拆卸的天线和传感器，避免了经常拆装引起的接触不良，延长了仪器的使用寿命 500MW的发射功率可满足长距离相关，保证发射机与主机良好通讯 主动式高灵敏度传感器（带放大功能）更适合于长距离管道测量 由旋钮编码器单键操作，极为简单方便，易于掌握 配备RS232接口可更新软件或软件升级，也适用于PC机或打印机五、 现场使用实例 图一2004年7月7日，在镇江节水办演示P1相关仪，镇江健力宝集团厂内怀疑漏水，经阀栓检测，在绿化管道上发现有漏水异常，P1相关仪检测，如图一所示，管材：钢管，管径：50mm，相关距离244米，相关结果：距橘红色发射机65.7米处有漏水异常。经现场开挖,该处管道活接漏水,漏水量大约1吨/小时,测试结果偏差仅0.5米,测试结果相当精确。 图二 2004年7月8日，在镇江市政府院内，怀疑消防管道漏水，用P1相关仪检测，如图二所示：管材：铸铁管，管径：150mm，相关距离：18米，相关结果：距橘红色发射机2.9米处有漏水异常。经开挖验证，该点为接口漏水，实际漏点位置与测试结果偏差仅0.2米。六、 结语通过近十年的实践和摸索，结合自己的经验和客户的反馈意见，我个人认为，由于市政建设造成的路基加厚，无形中造成管线埋深增加，加之环境噪音的影响，相关仪在检漏工作中起着越来越重要的作用，在众多相关仪中，CORRELUX P1相关仪以其独特的设计，具有中国特色的双语操作界面，简单的操作，实惠的价格，是目前国内市场上性价比最高的相关仪，