一、方案背景
近年來隨著全國各地供水項目的不斷推進，各種供水管道的運用，其中長距離輸水PCCP管道物美價廉，使用也比較多，不管是那種供水管道，根據國外的經驗，都需要配套管道安全監測系統，或者叫管道泄漏監測系統、管道健康診斷監測系統、管道漏損監測系統等等。對于PCCP管道而言，主要從管道沉降監測、管道漏損監測、管道斷絲監測這三方面來考慮，斷絲跟漏損監測尤為重要。
二、方案說明
1、PCCP管道斷絲監測
它主要采用分布式光纖聲波/振動傳感測漏技術，其原理是利用高相干光在光纖中傳輸引起的瑞利散射光干涉對聲波/振動特征敏感的特點，實現聲波或振動檢測。在管道安裝過程中，同步在管道外壁敷設微振動傳感光纜，該光纜既是傳輸信號的通道，又是采集斷絲信號的傳感器。單端連接分布式光纖振動信號解調主機，即可實現實時分布式管道泄露監測和爆管及第三方開挖破壞預警。
光纜鋪設方法：內外壁鋪設都可以，對于方便施工人員進入的大口徑管道，建議在管道內壁敷設傳感光纜，優點如下：
? 高強度的管道本體可以很好的保護脆弱的傳感光纜；
? 管道內環境噪聲相對較小，光纜采集的信號更準確；
? 管道內施工光纜可以排除交叉、跳躍施工、惡劣天氣和環境因素的干擾，施工方便、快捷；
? 管道的壽命遠遠大于25年，管道內敷設光纜便于全線更換到期老化的光纜;
技術參數
測量距離：≧50km ;
定位精度：≤5米；
響應時間：<2秒；
誤報率：<5%;
漏報率：≦1.0%
故障報警：光纜斷裂后系統自動報警并定位故障點位置。
數據存儲：報警數據記錄、查詢功能
報警信號輸出：通過RS232、RJ45接口以及繼電器輸出、網絡傳輸；
2、PCCP管道漏損監測
它是由聲波傳感器（光纖水聽器或者壓電式水聽器）間隔一定距離（500米-1000米）布置一個點，當PCCP管道發出漏損聲音用聲波定位法測量兩傳感器之間的泄漏點。
壓電式水聽器技術參數
工作頻率范圍：20Hz～50kHz
低頻接收靈敏度：－172dB Vre: 1V/μPascal
工作電壓：DC5V~12V
使用材質：橡膠+不銹鋼
水平指向性：±1.5dB（50kHz）
垂直指向性：±2.0dB（50kHz，240°范圍）
承受靜壓：8Mpa
連接電纜：三芯屏蔽電纜，芯線定義：紅（棕）線—12伏正；蘭線—公共地線；其它—信號輸出
防護等級：IP68，包括傳感器電纜連接處
工作溫度： -20 ℃～80 ℃
壓電式水聽器需要跟RTU配合使用，RTU是水聽器采集與通訊終端是安裝與現場的設備，是集成電源、數據采集、無線通訊等模塊的一體化綜合終端模塊，并可以根據現場施工的情況選擇不同的外形。傳感器采集與通訊中斷內置電源變換模塊、無線通訊模塊、衛星信號接收模塊，能夠給水聽器和壓力傳感器提供電源并采集信號，進行初步信號分析處理后通過無線網絡發送給監控中心服務器。
終端內通過內置的衛星信號接收機（GPS和北斗雙模），能夠對數據采集的時間進行實時的校準，其精度能夠達到1pps，確保進行定位計算的準確度。
本終端內安裝4G無線通訊模塊，并可以向下兼容2G/3G，能夠將數據采集的數據通過運營商的無線網絡、INTERNET發送到監控中心進行分析。
光纖水聽器技術參數
■工作頻率：5Hz~5kHz，可擴展
■聲壓靈敏度：≥-150dB
■動態范圍： 不小于 100dB
■測量范圍：1000m
3、PCCP管道沉降監測
主要針對對管道徑向位移、管道接頭縱向位移、管道接口三向位移和管道接頭的滲漏監測，同時還兼顧管道覆土壓力和基礎設施變形監測。對主要建筑物的重點監測項目實現實時自動監控。
技術參數
徑向位移計 量程：150mm，分辨力：0.1%FS，溫度范圍：-20～80℃
縱向位移計 量程：150mm，分辨力：0.1%FS，溫度范圍：-20～80℃
土壓力計 量程：0-20KPa（其他量程可定制）；精度：≤1 KPa；分辨率：0.1 KPa；溫度測量精度：±0.5℃工作溫度：-20℃～70℃；靈敏度：0.004%；尺寸：φ30*5mm(可定制)
滲壓力計 量程：0.2MPa（其他量程可定制）；系統總精度：≤1%FS；溫度測量精度：-20℃～-10℃測溫精度在 2℃內，-10℃～70℃測溫精度在 0.5℃內；工作溫度：-20℃～70℃；
三、綜合智能分析系統說明
智能分析系統包括服務器、智能分析軟件、預警算法等組成。該系統可以監測管道發生泄漏并判斷管道發生泄漏的情況和位置，及時預警。針對背景環境噪聲，綜合智能分析系統具備模式分析算法和深度學習算法，可自動進行識別、建庫和學習，提高報警準確率。智能分析軟件會對管道聲數據進行長期建庫，對泄漏信號位置、斷絲位置、爆管位置等的監測可與管道GIS系統結合顯示監測位置。
系統功能如下：
1) 監測管道泄漏信號，確定管道泄漏位置，對爆管進行預警；
2) 模式識別功能：泄漏信號特征準確提取，建立數據樣本庫，能將環境干擾信號濾除；
3) 支持自主無人值守運行；
4) 豐富的報警及記錄功能：系統具有報警本地顯示、記錄、聯動以及遠程聯動、查詢功能。系統能提供實時的電子地圖定位、語音報警、數據存儲以及聲光、短信報警功能；
5) 故障報警功能：系統軟件具有故障報警功能。水聽器傳感器或傳輸光纜出現斷裂時，系統將實時提供反饋信息，上傳報警信號；
6) 系統具有“學習功能”，出現報警事件時，系統將采集信號與之前“學習”獲得的信號進行對比分析，做出判斷；
四、其他說明
更多長距離輸水PCCP管道安全監測解決方案請咨詢杭州邁煌科技有限公司施經理，案例說明、項目價格、施工方案等等。