建筑排水水封破坏实时检测装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及建筑排水水封检测和分析技术领域，具体涉及建筑排水水封破坏实时检测装置及其使用方法。
背景技术
建筑物的排水系统主要功能是迅速清除器具排放物，同时确保排污管网中的污浊气体不会进入室内空间，污染环境。主要防护措施是存水弯中的水封。水封是利用一定高度的静水压力来抵抗排水管内气压变化，防止排水管道内气体和小虫等进入室内的措施。城市水系统循环中建筑内排水系统没有消毒措施，因此排水系统的水封成为建筑内部隔绝病毒的唯一防线。
水封与居民的日常生活质量及室内环境息息相关，水封失效可能会带来严重的健康风险，每年都有一部分人因为水封破坏造成环境污染而诱发疾病。因此，检测水封是否失效及其失效位置可及时掌握水封状态，对防止建筑排水管道传播病毒、臭气污染室内环境至关重要。
目前建筑排水系统由于产品设计缺陷、卫生洁具选择与排水系统不配套、排水系统压力波动、用户使用不当等原因，导致水封失效，无法隔绝建筑排水系统的臭气、病毒等污染物，使之逸出污染环境，感染人类。因此需要快速准确的判断水封失效，目前水封失效检测手段主要依靠人工现场视觉查看或嗅探，而这种手段存在一定缺陷：需要大量人力入室检查，检查不方便且效率低；无法做到及时发现水封失效，且对于发现高层、大体量复杂建筑的水封失效尤其困难。
发明内容
本发明的目的是要解决现有建筑排水系统需要人力入室依靠人工现场视觉查看或嗅探来完成水封检查、难以做到及时发现水封失效的问题，而提供建筑排水水封破坏实时检测装置及其使用方法。
建筑排水水封破坏实时检测装置，建筑排水系统包括卫生器具、存水弯、排水立管、排水支管、清通设备、提升设备、污水局部处理构筑物和伸顶通气管，所述卫生器具通过存水弯与排水支管连通，排水支管与排水立管连通，排水立管内的水由提升设备导入污水局部处理构筑物中，所述排水立管的顶部设置有伸顶通气管，排水立管的圆周面上设置有清通设备；所述实时检测装置包括智能压力瞬态分析管理软件系统和压力瞬态检测识别硬件系统，所述智能压力瞬态分析管理软件系统设置有高扫描率数据记录功能模块、气锤分析功能模块、数据分析对比功能模块和数据库，所述压力瞬态检测识别硬件系统包括压力瞬态信号发生器和水锤监测压力传感器，水锤监测压力传感器分别与智能压力瞬态分析管理软件系统和压力瞬态信号发生器连接；所述压力瞬态信号发生器设置在伸顶通气管上，所述水锤监测压力传感器设置在压力瞬态信号发生器下方的排水立管上。
建筑排水水封破坏实时检测装置的使用方法，按以下步骤完成：
步骤一：查找待测建筑的排水系统施工图中各管道长度及各存水弯与排水立管之间的距离，并测量压力瞬态信号发生器和水锤监测压力传感器在排水立管上的距离；
步骤二：利用步骤一中各管道长度、各存水弯与排水立管之间的距离和压力瞬态信号发生器和水锤监测压力传感器在排水立管上的距离，以及结合待测建筑的排水系统施工图，在智能压力瞬态分析管理软件系统中构建等比例的待测排水系统水力模型；
步骤三：在智能压力瞬态分析管理软件系统中气锤分析功能模块内模拟以下内容：
1)所有存水弯封闭工况下，伸顶通气管输入瞬态压力P1，计算管道气锤，得出水封完好状态下水锤监测压力传感器处的压力波动曲线X0；
2)某一水封失效工况下，伸顶通气管输入瞬态压力P1，逐一计算每个存水弯水封失效时的管道气锤，得出水封破坏状态下水锤监测压力传感器处的压力波动曲线X1、 X2、…Xn，n为存水弯的数量；
步骤三中1)和2)的模拟结果均存储于智能压力瞬态分析管理软件系统的数据库中；
步骤四：触发待测建筑物排水系统上的压力瞬态信号发生器，使其产生瞬态压力P2，并且保证瞬态压力P2与步骤三中瞬态压力P1的压力值相同，通过水锤监测压力传感器检测出负反射信号和反射到达时间，远程发送到智能压力瞬态分析管理软件系统的高扫描率数据记录功能模块中，高扫描率数据记录功能模块进行存储，形成压力波动曲线Xn+1；
步骤五：通过智能压力瞬态分析管理软件系统中数据分析对比功能模块，自动提取高扫描率数据记录功能模块中压力波动曲线Xn+1与数据库中压力波动曲线X0～Xn分别进行对比，在压力波动曲线X0～Xn中找到与压力波动曲线Xn+1压力波动趋势最为一致的压力波动曲线，其对应的模拟工况即为待测建筑物排水系统水封现实状况，从而得出水封完好或具体水封失效位置的结论。
本发明的有益效果：
一、本发明建筑排水水封破坏实时检测装置，设置智能压力瞬态分析管理软件系统和压力瞬态检测识别硬件系统，智能压力瞬态分析管理软件系统包括高扫描率数据记录功能模块、气锤分析功能模块、数据分析对比功能模块和数据库四大模块，压力瞬态检测识别硬件系统包括压力瞬态信号发生器和水锤监测压力传感器，能够接收、记录和分析水锤监测压力传感器监测到的水锤波动形成压力波动曲线，构建水力模型并进行气锤模拟，对比数据并存储检测结果(即水封完好或具体水封失效位置)，作为后续水封破坏检测判断的经验数据；压力瞬态检测识别硬件系统和智能压力瞬态分析管理软件系统相结合，能够快速确定所有连接的存水弯水封密封状态、及时检测水封破坏并远程定位被破坏的水封，解决了现有建筑排水系统需要人力入室依靠人工现场视觉查看或嗅探来完成水封检查的问题，做到及时发现水封失效，提高工作效率。
二、本发明的智能压力瞬态分析管理软件系统，能够直接安装在待测建筑的排水系统内，操作方便，节省人力物力的同时提高工作效率；由于水锤波速过快，普通压力传感器无法监测到瞬态压力波动数据，因此，本发明采用水锤监测压力传感器代替普通压力传感器，能够提高建筑排水水封破坏实时检测装置的准确率。
本发明可获得建筑排水水封破坏实时检测装置及其使用方法。
附图说明
图1为实施例一建筑排水水封破坏实时检测装置的结构示意图；
图2为实施例二建筑排水水封破坏实时检测装置的使用方法流程图。
其中，1为智能压力瞬态分析管理软件系统，2为压力瞬态信号发生器，3为水锤监测压力传感器，4为伸顶通气管，5为存水弯，6为排水立管。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式建筑排水水封破坏实时检测装置，建筑排水系统包括卫生器具、存水弯5、排水立管6、排水支管、清通设备、提升设备、污水局部处理构筑物和伸顶通气管4，所述卫生器具通过存水弯5与排水支管连通，排水支管与排水立管6连通，排水立管6内的水由提升设备导入污水局部处理构筑物中，所述排水立管6的顶部设置有伸顶通气管4，排水立管6的圆周面上设置有清通设备；所述实时检测装置包括智能压力瞬态分析管理软件系统1和压力瞬态检测识别硬件系统，所述智能压力瞬态分析管理软件系统1设置有高扫描率数据记录功能模块、气锤分析功能模块、数据分析对比功能模块和数据库，所述压力瞬态检测识别硬件系统包括压力瞬态信号发生器2和水锤监测压力传感器3，水锤监测压力传感器3分别与智能压力瞬态分析管理软件系统1和压力瞬态信号发生器2连接；所述压力瞬态信号发生器2设置在伸顶通气管4上，所述水锤监测压力传感器3设置在压力瞬态信号发生器2下方的排水立管6上。
本实施方式中智能压力瞬态分析管理软件系统1，用于构建排水系统水力模型，模拟并保存气锤模拟结果，记录、分析和对比监测到的水锤波动并识别水封失效位置；本实施方式用水锤监测压力传感器3代替普通压力传感器，由于水锤波速过快，普通压力传感器无法监测到瞬态压力波动数据，因此采用水锤监测压力传感器3，能够提高本实施方式建筑排水水封破坏实时检测装置的准确率。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同点是：所述水锤监测压力传感器 3通过GPRS远传通讯功能与智能压力瞬态分析管理软件系统1连接。
其他步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式建筑排水水封破坏实时检测装置的使用方法，按以下步骤完成：
步骤一：查找待测建筑的排水系统施工图中各管道长度及各存水弯5与排水立管6之间的距离，并测量压力瞬态信号发生器2和水锤监测压力传感器3在排水立管6上的距离；
步骤二：利用步骤一中各管道长度、各存水弯5与排水立管6之间的距离和压力瞬态信号发生器2和水锤监测压力传感器3在排水立管6上的距离，以及结合待测建筑的排水系统施工图，在智能压力瞬态分析管理软件系统1中构建等比例的待测排水系统水力模型；
步骤三：在智能压力瞬态分析管理软件系统1中气锤分析功能模块内模拟以下内容：
1)所有存水弯5封闭工况下，伸顶通气管4输入瞬态压力P1，计算管道气锤，得出水封完好状态下水锤监测压力传感器3处的压力波动曲线X0；
2)某一水封失效工况下，伸顶通气管4输入瞬态压力P1，逐一计算每个存水弯5水封失效时的管道气锤，得出水封破坏状态下水锤监测压力传感器3处的压力波动曲线X1、X2、…Xn，n为存水弯5的数量；
步骤三中1)和2)的模拟结果均存储于智能压力瞬态分析管理软件系统1的数据库中；
步骤四：触发待测建筑物排水系统上的压力瞬态信号发生器2，使其产生瞬态压力P2，并且保证瞬态压力P2与步骤三中瞬态压力P1的压力值相同，通过水锤监测压力传感器3检测出负反射信号和反射到达时间，远程发送到智能压力瞬态分析管理软件系统1 的高扫描率数据记录功能模块中，高扫描率数据记录功能模块进行存储，形成压力波动曲线Xn+1；
步骤五：通过智能压力瞬态分析管理软件系统1中数据分析对比功能模块，自动提取高扫描率数据记录功能模块中压力波动曲线Xn+1与数据库中压力波动曲线X0～Xn分别进行对比，在压力波动曲线X0～Xn中找到与压力波动曲线Xn+1压力波动趋势最为一致的压力波动曲线，其对应的模拟工况即为待测建筑物排水系统水封现实状况，从而得出水封完好或具体水封失效位置的结论。
本实施方式的有益效果：
一、本实施方式建筑排水水封破坏实时检测装置，设置智能压力瞬态分析管理软件系统1和压力瞬态检测识别硬件系统，智能压力瞬态分析管理软件系统1包括高扫描率数据记录功能模块、气锤分析功能模块、数据分析对比功能模块和数据库四大模块，压力瞬态检测识别硬件系统包括压力瞬态信号发生器2和水锤监测压力传感器3，能够接收、记录和分析水锤监测压力传感器3监测到的水锤波动形成压力波动曲线，构建水力模型并进行气锤模拟，对比数据并存储检测结果(即水封完好或具体水封失效位置)，作为后续水封破坏检测判断的经验数据；压力瞬态检测识别硬件系统和智能压力瞬态分析管理软件系统 1相结合，能够快速确定所有连接的存水弯5水封密封状态、及时检测水封破坏并远程定位被破坏的水封，解决了现有建筑排水系统需要人力入室依靠人工现场视觉查看或嗅探来完成水封检查的问题，做到及时发现水封失效，提高工作效率。
二、本实施方式的智能压力瞬态分析管理软件系统1，能够直接安装在待测建筑的排水系统内，操作方便，节省人力物力的同时提高工作效率；由于水锤波速过快，普通压力传感器无法监测到瞬态压力波动数据，因此，本实施方式采用水锤监测压力传感器3代替普通压力传感器，能够提高建筑排水水封破坏实时检测装置的准确率。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式三不同点是：所述步骤四中水锤监测压力传感器3通过GPRS远传通讯功能将检测出的负反射信号和反射到达时间发送到智能压力瞬态分析管理软件系统1的高扫描率数据记录功能模块中。
其他步骤与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式三或四不同点是：步骤五中所述的模拟工况为存水弯5封闭工况或某一水封失效工况。
其他步骤与具体实施方式三或四相同。
采用以下实施例验证本发明的有益效果：
实施例一：建筑排水水封破坏实时检测装置，建筑排水系统包括卫生器具、存水弯5、排水立管6、排水支管、清通设备、提升设备、污水局部处理构筑物和伸顶通气管4，所述卫生器具通过存水弯5与排水支管连通，排水支管与排水立管6连通，排水立管6内的水由提升设备导入污水局部处理构筑物中，所述排水立管6的顶部设置有伸顶通气管4，排水立管6的圆周面上设置有清通设备；所述实时检测装置包括智能压力瞬态分析管理软件系统1和压力瞬态检测识别硬件系统，所述智能压力瞬态分析管理软件系统1设置有高扫描率数据记录功能模块、气锤分析功能模块、数据分析对比功能模块和数据库，能够接收、记录和分析水锤监测压力传感器3监测到的水锤波动形成压力波动曲线，构建水力模型并进行气锤模拟，对比数据并存储检测结果(即水封完好或具体水封失效位置)，作为后续水封破坏检测判断的经验数据；所述压力瞬态检测识别硬件系统包括压力瞬态信号发生器2和水锤监测压力传感器3，压力瞬态信号发生器2用于触发时向排水系统排水立管 6施加一个正的瞬态脉冲，为后续智能压力瞬态分析管理软件系统1模拟提供条件，水锤监测压力传感器3用于监测水锤波动，水锤监测压力传感器3通过自身GPRS远传通讯功能与智能压力瞬态分析管理软件系统1链接，水锤监测压力传感器3还与压力瞬态信号发生器2连接；所述压力瞬态信号发生器2设置在伸顶通气管4上，所述水锤监测压力传感器3设置在压力瞬态信号发生器2下方的排水立管6上。
实施例二：建筑排水水封破坏实时检测装置的使用方法，按以下步骤完成：
步骤一：查找待测建筑的排水系统施工图中各管道长度及各存水弯5与排水立管6之间的距离，并测量压力瞬态信号发生器2和水锤监测压力传感器3在排水立管6上的距离；
步骤二：利用步骤一中各管道长度、各存水弯5与排水立管6之间的距离和压力瞬态信号发生器2和水锤监测压力传感器3在排水立管6上的距离，以及结合待测建筑的排水系统施工图，在智能压力瞬态分析管理软件系统1中构建等比例的待测排水系统水力模型；
步骤三：在智能压力瞬态分析管理软件系统1中气锤分析功能模块内模拟以下内容：
1)所有存水弯5封闭工况下，伸顶通气管4输入瞬态压力P1，计算管道气锤，得出水封完好状态下水锤监测压力传感器3处的压力波动曲线X0；
2)某一水封失效工况下，伸顶通气管4输入瞬态压力P1，逐一计算每个存水弯5水封失效时的管道气锤，得出水封破坏状态下水锤监测压力传感器3处的压力波动曲线X1、X2、…Xn，n为存水弯5的数量；
步骤三中1)和2)的模拟结果均存储于智能压力瞬态分析管理软件系统1的数据库中，用于后续日常水封破坏检测及定位；
步骤四：触发待测建筑物排水系统上的压力瞬态信号发生器2，使其产生瞬态压力P2，并且保证瞬态压力P2与步骤三中瞬态压力P1的压力值相同，通过水锤监测压力传感器3检测出负反射信号和反射到达时间，并且通过GPRS远传通讯功能将检测出的负反射信号和反射到达时间远程发送到智能压力瞬态分析管理软件系统1的高扫描率数据记录功能模块中，高扫描率数据记录功能模块进行存储，形成压力波动曲线Xn+1；
步骤五：通过智能压力瞬态分析管理软件系统1中数据分析对比功能模块，自动提取高扫描率数据记录功能模块中压力波动曲线Xn+1与数据库中压力波动曲线X0～Xn分别进行对比，在压力波动曲线X0～Xn中找到与压力波动曲线Xn+1压力波动趋势最为一致的压力波动曲线，其对应的模拟工况(存水弯5封闭工况或某一水封失效工况)即为待测建筑物排水系统水封现实状况，从而得出水封完好或具体水封失效位置的结论。
