[0006] 本发明的目的在于,克服现有技术的不足,提供一种检测城市滑坡致燃气管掩埋挤断泄漏的可移动式装置,该发明装置通过次声波传感探测系统,收集燃气管道断裂泄漏处的次声波信号以检测燃气管道的损伤程度,具有探测性能可靠、探测数据精准度高、结构简单、成本低、操作灵活、携带方便等特点。
[0007] 为了实现上述目标,本发明的技术方案如下:
[0008] 一种检测城市滑坡致燃气管掩埋挤断泄漏的可移动式装置,包括:全保护支撑罩、移动系统、高温高压驱动器、压力监控器、第一温压传感器、第二温压传感器、安全套筒、次声波传感探测系统、旋钮底盘、椭圆式喷头管、PCI数据采集卡、声音报警器、环形LED显示屏、微处理器、可充电锂电池、充电槽、可收缩支架、固定螺丝、固定支架、防滑橡胶、控制开关、散热器、防尘保护网、软管、高压水储存器、安全门、传导线、强力胶。
[0009] 移动系统,包括旋转滑轮、环形铲土器、水平固定环。
[0010] 次声波传感探测系统,包括次声波传感器和信号探头。
[0011] 全保护支撑罩采用钢材焊接,内设若干水平支撑和垂直支撑,主要保护结构工作时的稳定性和耐磨性。
[0012] 移动系统焊接在全保护支撑罩的底端,水平固定环的外周与环形铲土器的内周焊接连接,环形铲土器可铲除不平整的岩土滑坡介质,保证本装置探测位置的平整性;水平固定环的底部设置有旋转滑轮,作为举例而非限定,旋转滑轮可以包括第一旋转滑轮、第二旋转滑轮、第三旋转滑轮、第四旋转滑轮,水平固定环底部左侧设第二旋转滑轮、第三旋转滑轮,其右侧设第一旋转滑轮、第四旋转滑轮,通过设立的第一旋转滑轮、第二旋转滑轮、第三旋转滑轮、第四旋转滑轮,可带动全保护支撑罩在任意区域探测,保证了现场监测的灵活性;同时水平固定环底部还开设有若干预留洞口,若干预留洞口均呈对称分布,预留洞口的设置便于设立的若干探头能近距离接触岩土体,保证探测的精准性。
[0013] 旋钮底盘为圆形钢板,其外周与全保护支撑罩内壁焊接连接,并位于全保护支撑罩的下部;旋钮底盘设有若干预留孔,主要是为了嵌入若干次声波传感器以及椭圆式喷头管,并保证它们的整体稳固性。在优选的实施方式中,其中一个预留孔位于旋钮底盘的中心用以嵌入椭圆式喷头管,其它预留孔对称分布在旋钮底盘上用以分别嵌入次声波传感器。
[0014] 椭圆式喷头管的上端嵌入旋钮底盘中心的预留孔中,下端与全保护支撑罩内设的水平保护撑固接,椭圆式喷头管底端呈椭圆网状,确保喷出的水呈网状分布。
[0015] 高压水存储器安装于全保护支撑罩的内壁上部,对应于高压水存储器的所在位置处,在全保护支撑罩侧壁上设有安全门,用以通过安全门向高压水存储器中通入高压水,高压水存储器与椭圆式喷头管的顶部通过软管连接,通过软管将高压水通入椭圆式喷头管中。
[0016] 次声波传感探测系统安设在全保护支撑罩的下端,作为举例而非限定,次声波传感器可以包括第一次声波传感器、第二次声波传感器、第三次声波传感器、第四次声波传感器、第五次声波传感器、第六次声波传感器、第七次声波传感器、第八次声波传感器,信号探头可以包括第一信号探头、第二信号探头、第三信号探头、第四信号探头、第五信号探头、第六信号探头、第七信号探头、第八信号探头。信号探头固定在全保护支撑罩的底部的水平支撑中,通过传导线将第一信号探头与第一次声波传感器连接,将第二信号探头与第二次声波传感器连接,将第三信号探头与第三次声波传感器连接,将第四信号探头与第四次声波传感器连接,将第五信号探头与第五次声波传感器连接,将第六信号探头与第六次声波传感器连接,将第七信号探头与第七次声波传感器连接,将第八信号探头与第八次声波传感器连接;然后分别将第一次声波传感器、第二次声波传感器、第三次声波传感器、第四次声波传感器、第五次声波传感器、第六次声波传感器、第七次声波传感器、第八次声波传感器的端部嵌入旋钮底盘中与传导线并联连接。
[0017] PCI数据采集卡的下端通过传导线与次声波传感探测系统连接,上端通过传导线与微处理器连接,右侧通过强力胶与全保护支撑罩的垂直支撑胶接。PCI数据采集卡的主要作用是将探测到的次声波信号进行系统收集并转化为数字信号,保证次声波信号采集的准确性。
[0018] 微处理器的下端通过传导线分别与PCI数据采集卡、声音报警器连接,上端通过传导线分别与环形LED显示屏、可充电锂电池、控制开关连接,主要作用是对接收到的次声波数字信号进行处理,获得燃气管道泄漏时的压力突变信息,声音报警器在监测到泄漏信号后会进行警报,并在环形LED显示屏上显示相关的泄漏信息;散热器安设于微处理器的左侧,主要用于排出微处理器在使用过程中产生的热量,在散热器的左侧设有防尘保护网,防尘保护网嵌入全保护支撑罩中,避免粉尘对微处理器的影响,保证工作时具有可靠的温度环境;微处理器的右侧通过强力胶与全保护支撑罩的垂直支撑胶接,保证微处理器的稳固性。
[0019] 可充电锂电池设于全保护支撑罩的顶端,其下端通过传导线与微处理器的上端连接,其左侧与充电槽连接,确保本装置正常工作时所需的供电量。
[0020] 可收缩支架与全保护支撑罩嵌入连接,位于全保护支撑罩的最顶端;可收缩支架包括两根端部铰接在一起的可收缩分支架;两根可收缩分支架之间的夹角可以通过固定支架来调节,具体的,当两根可收缩分支架之间的夹角确定后,固定支架的两端分别各与一个可收缩分支架通过固定螺丝连接,从而通过固定支架调节全保护支撑罩的作用角度,推动全保护支撑罩以不同角度切入土体,同时通过固定螺丝实现可收缩支架的固定;进一步,其中一个可收缩分支架的自由端嵌入全保护支撑罩的顶端,另一个可收缩分支架的自由端的末端设防滑橡胶,保证工作时操作的稳定性,确保可燃气体监测时地形起伏较大时人工操作的有效高度和可靠性操作空间。
[0021] 本发明实现的原理是:
[0022] 突发山体滑坡产生大量岩土滑坡介质,燃气管道被岩土滑坡介质掩埋,导致可燃气体泄漏。可燃气体发生泄漏事故后,快速将本装置安设于燃气管道的地表面,然后在燃气管道的进气端和输出端分别用安全套筒固定,并用传导线将燃气管道的进气端与高温高压驱动器连接,其输出端与压力监控器连接,燃气管道的进气端安设第一温压传感器,其输出端安设第二温压传感器以监测温压;进一步,打开控制开关使本装置处于工作状态,通过安全门向设于全保护支撑罩内的高压水储存器输入高压水,高压水通过软管输入到椭圆式喷头管内,进而在椭圆式喷头管的底端将高压水压入并渗透至岩土滑坡介质内;进一步,利用高温高压驱动器的进气端向燃气管道内输入高温高压气体,驱使可燃气体向燃气管道的输出端流动,当燃气管道在掩埋区域有破裂时,高温高压气体驱动的可燃气体会快速向破裂位置泄漏,泄漏的高温可燃气体在破裂位置遇渗透的高压水,会产生吸热反应,会导致压力突变而产生一种短暂的次声波,此时安设在全保护支撑罩底部的次声波传感探测系统会探测到压力突变产生的次声波,进而将次声波信号传递给PCI数据采集卡进行实时采集;进一步,将PCI数据采集卡采集的次声波数据传输给微处理器进行处理,当采集的次声波值大于预设的标准值时,声音报警器会发出警报,此时环形LED显示屏会实时显示次声波的探测值,反之,声音报警器不会发生报警。
[0023] 本发明与现有的技术相比,具有以下优点与有益效果:
[0024] 1.本装置具有精准检测被突发山体滑坡掩埋的城市燃气管道的泄漏损伤程度的优点。本装置通过设于全保护支撑罩内的椭圆式喷头管将高压水压入并渗透至岩土滑坡介质内,同时利用高温高压驱动器的进气端向掩埋的燃气管道内输入高温高压气体,驱使可燃气体向燃气管道的输出端流动,当燃气管道在掩埋区域有破裂时,高温高压气体驱动的可燃气体会快速向破裂位置泄漏,泄漏的高温可燃气体在破裂位置遇渗透的高压水,会产生吸热反应,会导致压力突变而产生一种短暂的次声波,此时安设在全保护支撑罩底部的次声波传感探测系统会探测到压力突变产生的次声波,从而精准检测掩埋管道燃气泄漏情况。
[0025] 2.本装置具有实时预警检测掩埋管道可燃气体泄漏信息的优点。本装置通过PCI数据采集卡实时采集次声波数据并传递至微处理器进行处理,当采集的次声波值大于预设的标准值时,声音报警器会发出预警警报,此时环形LED显示屏会实时显示次声波的探测值,从而确保滑坡灾害发生时掩埋于地下的可燃气体泄漏检测的可视化。
[0026] 3.本装置将移动系统焊接在全保护支撑罩的底端,通过设立的若干旋转滑轮和环形铲土器,保证本装置探测位置的平整性和任意区域内的可移动式灵活探测,同时确保设立的若干探头能近距离接触岩土体,保证探测的精准性。