隨著AI智能發(fā)展,必然促進(jìn)傳統(tǒng)管道功能進(jìn)化演變到:具備自動(dòng)檢測(cè)漏水點(diǎn)和修復(fù)功能新型管材的出現(xiàn),大大減少人工探漏技術(shù)和基于人工探漏技術(shù)設(shè)備使用范圍。
在這里提到的AI智能管道不是指目前基于:噪音傳感器、壓力傳感器、流量傳感器和數(shù)字孿生管網(wǎng)分析系統(tǒng)的智慧水務(wù)系統(tǒng)。理由是:“智慧水務(wù)系統(tǒng)軟硬件建設(shè)成本高昂,不利于大面積普及和家庭中小型單位使用,沒用從應(yīng)用本質(zhì)出發(fā):大面積使用,采用簡(jiǎn)單可行辦法,即可發(fā)現(xiàn)漏水點(diǎn)和自動(dòng)修復(fù)的最終訴求”。
我們?cè)O(shè)想的管道AI智能功能應(yīng)具備:
1、基于管道生產(chǎn)過程中,溶于傳感光纖具備長(zhǎng)距離監(jiān)測(cè)屬性,能感知漏水情況發(fā)生點(diǎn)位并及時(shí)反饋給監(jiān)控系統(tǒng)。
2、管道鋪設(shè)安裝過程中,無需埋設(shè)增加各種噪音傳感器、壓力傳感器、流量傳感器,減少后期安裝維護(hù)材料和人力成本增加。
3、管道連接方式任然與目前管材連接方式無太大變化。
4、管道出現(xiàn)漏水區(qū)域向多傳感器融合(溫度+壓力+漏液)、AI漏點(diǎn)預(yù)測(cè)(基于歷史數(shù)據(jù)建模)及柔性線纜(適應(yīng)彎曲管道)方向發(fā)展,進(jìn)一步提升可靠性與智能化水平。
5、管道集成工藝 :預(yù)埋開槽:在PE管擠出成型時(shí),于外壁預(yù)設(shè)弧形凹槽(深2mm×寬4mm);
熱熔嵌入:將傳感線壓入凹槽后,通過紅外加熱使表層PE熔融包覆線纜。
6、定位算法:可采用 TDR時(shí)域反射技術(shù)(Time-Domain Reflectometry):
- 發(fā)送高頻脈沖信號(hào)(如100MHz);
- 測(cè)量信號(hào)從泄漏點(diǎn)反射的時(shí)間Δt;
- 計(jì)算距離:$$L = frac{v cdot Δt}{2}$$
(v為信號(hào)在線纜中的傳播速度,銅包鋼線約0.7倍光速)
精度控制:
- 土壤濕度補(bǔ)償算法:消除環(huán)境濕度導(dǎo)致的誤報(bào);
- 溫度漂移校正:內(nèi)置NTC熱敏電阻實(shí)時(shí)校準(zhǔn)。
7、管道外壁可采用包裹形式薄膜護(hù)套,使之具備漏水后,包裹凝固功能。
