1.1 隔离网的定义和作用

隔离网是隔离设施的一种,具体的定义为隔离封闭设施是防止人和动物随意进入或横穿汽车专用公路,防止非法占用公路用地现象产生的基础设施。按照构造形式可以分为金属网,钢板网,刺铁丝和常绿篱。金属网又可分为编织网,焊接网,拧花网等多种,而且也可以埋于土中和埋于混凝土中两种,不管是哪种形式的隔离网它们的作用就是用来隔离道路两侧横向的干扰的。这些干扰主要还是一种人为的干扰,因此隔离网的损坏主要是人为的损坏。

1.2 隔离网的设置

高速公路两侧的隔离网的设置主要考虑到隔离网的高度,隔离网的选材和隔离网的布设三个方面。高度的选取可以根据 JTJ074-94 规范来进行选取,规范的取值为 1.6m~1.8m 之间,在南方地区一般取 1.4m~1.5m 的高度,北方地区一般取 1.6m~1.8m 之间,无人地区或山区可以设置隔离网的高度为 1.2m。

1.3 隔离网的检测方法

隔离网在安置好以后,对于它的一些管理是很困难的。首先,隔离网的长度大致是和高速公路的长度是相同的,其次就是隔离网在人为的被破坏以后表面上是看不出来的。因此在隔离网的检测方法中,最多采用的就是人工观察法,也有的是在隔离网最易被损坏的地方安装视频摄像机来进行视频检测,当然后者相对于前者的投入较大,因此只是在少数地区才采用这种视频检测的方法。

人工观测法就是路政人员沿着隔离网的走向一路检查下去,看出哪里的隔离网出现了损坏。这种方法的优点在于不需要额外的仪器来辅助检测,而且检测方法简单可行;缺点在于这种检测方法需要耗费大量的人力,而且检测周期较长,因此不能对隔离网进行时时检测。

视频检测法就是在隔离网最容易损坏的地区安置视频摄像机, 对隔离网进行视频检测。该方法的优点在于可以对隔离网进行现场检测;缺点在于花费太大,而且使用的范围受限制。

2 瞬态负压波的检测方法

2.1 隔离网的新结构

传统的隔离网就是一种独立的隔离设备被安置在道路的两侧, 隔离网上没有任何设备,就是相当于安置了一道障碍来阻挡人或牲畜的进入。当然这样可以在安置隔离网的时候省下不少的工作,但是这样对于以后的检查将会带来很多的不便,因此本文提出在隔离网上安装管道的思路。具体的做法是在制造隔离栅的时候在隔离网上附上一种管道,在管道中加压充入一种液体, 类似于石油管道的功能。在隔离网损坏后管道也随着损坏, 管道中的液体也将会留出来,对管道进行泄露检测就可以看出隔离网哪一部分有所损坏。这种方法就是将较难的隔离网的单独检测转移到隔离网上附着的管道泄露上来,而在泄露方面可以仿造石油管道的检验方法,这些方法可以进行一些筛选。管道的安装根据安装管道的根数来设置:一根管道安装高度为 0.8m~1 m之间,也可以取的更低一些;两根管道的安装高度为 0.4m 和 1 m 。

2.2 瞬态负压波的原理

当流体输送管道因为机械、人为破坏、材料失效等原因发生泄漏时,由于管道内流体压力很高,而管道外一般为大气压力,管内输送的流体在内外压差的作用下迅速流失,泄漏部位产生物质损失,这会引起发生泄漏场所的流体的密度减小,进而引起管道内此处流体的压力降低。由于流体的连续性,管道中的流体速度不会立即发生改变,流体在泄漏点和与其相邻的两边的区域之间的压力产生差异,这种差异导致泄漏点上下游区域内的高压流体流向泄漏点处的低压区域,从而又引起与泄漏点相邻区域流体的密度减小和压力降低。这种现象从泄漏点处沿管道依次向上、下游方向扩散,在水力学上称为负压波(又称为减压波)。各种文献中对泄漏引发的压力波的表述有所不同,一般表述为“负压力波”、“减压波”、“瞬态负压波”等,特指泄漏引发的压力下降的变化情况,本文中将泄漏引起的压力变化过程称为 “瞬态负压波 ”。

2.3 瞬态负压波的检测方法

沿管道传播的瞬态负压波中包含有泄漏的信息,由于管道的波导作用,它能过传播数十公里以上的远端。在管道两端安装压力传感器能过捕捉到包含泄漏信息的瞬态负压波,就可以检测泄漏的发生,并根据泄漏产生的瞬态负压波传播到管道两端的时间差进行漏点定位。该方法具有快速的反应速度和很高的定位精度,能够及时检测出泄漏,防止泄漏事故扩大,减少流体损失赢得宝贵的时间,是一种受到广泛重视的泄漏检测方法。需要的仪器如下图 2.1 所示,泵站需要一个压力变送器和 GPS 接受器,当然这些都可以由工控机来进行控制。下图显示的就是泄露检测的方法:

泄露点的计算公式为:X= (1)

其中:

X 为泄露点距上游站测压点的距离,m;

L 为上,下游站间距,m;

a 为负压波的传播速度,m/s;

为上游站压力突变时间与下游站压力突变时间差,s。

其中需要进行理论确定的就是负压波的传播速度,根据相关文献负压波传播速度公式

如下:

本文选自：上海申宝丝网官网   http://www.shenbaosiwang.com/