供水管道泄漏检测与定位技术研究

论文摘要

在供水管道系统的整体监控中，泄漏检测与漏点定位占有极其重要的地位。深入研究供水管道泄漏检测及定位的方法与技术，具有很大的实际应用价值。我国城乡供水系统每年因管道泄漏造成的损失相当惊人，这既浪费了宝贵的水资源，也造成了巨大的经济损失。本文以供水管道的泄漏检测与定位为背景，主要研究泄漏信号的分析处理技术。在实际环境中获取的检测信号往往信噪比极低，这就会影响检测和定位的准确程度。论文在分析泄漏信号特性、噪声特性以及相关定位原理的基础上，对信号的采集方法、抗噪声干扰的滑动平均滤波和小波分析进行了研究。为了对比验证互相关算法的准确程度，利用MATLAB软件进行了模拟仿真研究。本文研究并搭建了供水管道实验系统，设计了数据采集软硬件系统并予以实现，并在信号处理方面提出了具有创新性的方法。以组态王（KingView）和MTLAB软件平台为工具，由组态王开发人机交互界面，用MATLAB对信号进行时域互相关分析以进行漏点定位，采用动态数据交换技术(DDE)来实现组态王与MATLAB之间的数据交换。实验结果表明，本文设计的数据采集系统能够有效的获取泄漏信号，数据在组态王和MATLAB之间传输速率基本满足泄漏检测与定位的信号处理需求，同时也验证了互相关算法定位是可行的，且误差很小。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1 绪论
• 1.1 课题背景及研究意义
• 1.1.1 课题背景
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 供水管道泄漏检测与定位技术综述
• 1.3 国内、外研究现状
• 1.4 论文主要工作及内容安排
• 1.4.1 论文主要工作
• 1.4.2 内容安排
• 2 管道泄漏检测与定位理论基础
• 2.1 泄漏信号特性分析
• 2.1.1 负压波产生机理
• 2.1.2 负压波传播规律
• 2.2 噪声信号特性分析
• 2.3 相关分析法定位原理及算法
• 2.4 本章小结
• 3 实验系统设计与实现
• 3.1 系统总体方案
• 3.2 硬件系统设计与实现
• 3.3 软件系统设计与实现
• 3.3.1 方案设计
• 3.3.2 软件实现
• 3.4 本章小结
• 4 实验研究
• 4.1 泄漏信号处理仿真研究
• 4.1.1 泄漏信号滤波方法仿真研究
• 4.1.2 互相关分析仿真研究
• 4.2 实验系统数据采集与处理及结果分析
• 4.3 漏点定位的误差来源分析
• 4.4 本章小结
• 总结
• 参考文献
• 附录 实验仿真程序
• 在学研究成果
• 致谢