供水管道泄漏微弱信號(hào)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、供水管道泄漏檢測(cè)是城市供水領(lǐng)域亟待解決的重要問(wèn)題之一，已受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。供水管道泄漏事故不僅會(huì)造成大量的資源浪費(fèi)，而且還可能會(huì)帶來(lái)重大的財(cái)產(chǎn)損失。由此可見(jiàn)，研究供水管道泄漏信號(hào)產(chǎn)生機(jī)理和泄漏微弱信號(hào)檢測(cè)方法，及時(shí)發(fā)現(xiàn)管道泄漏情況并準(zhǔn)確進(jìn)行漏點(diǎn)定位，對(duì)確保管網(wǎng)安全運(yùn)行并有效避免水資源浪費(fèi)具有重要的理論意義和工程實(shí)用價(jià)值。
　　本課題來(lái)源于國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“供水管道泄漏信號(hào)機(jī)理及弱信號(hào)檢測(cè)與處理方法研究”。本論文以供水管道

2、為研究對(duì)象，分析了管道泄漏聲信號(hào)的產(chǎn)生機(jī)理、頻率特性、傳播特性以及噪聲特性，在此基礎(chǔ)上，從工程實(shí)際應(yīng)用角度出發(fā)，本著低噪聲、低成本和低功耗的設(shè)計(jì)思想，在平衡成本與功能的條件下，設(shè)計(jì)了供水管道泄漏微弱信號(hào)采集系統(tǒng)。本論文的研究工作主要包括以下幾個(gè)方面：首先，介紹了供水管道泄漏信號(hào)檢測(cè)方法及國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)，并搭建了供水管道泄漏檢測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)；然后，分析了供水管道泄漏機(jī)理，結(jié)合數(shù)據(jù)采集與現(xiàn)代信號(hào)處理技術(shù)，通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)測(cè)試與分析，研

3、究了泄漏信號(hào)的能量和頻譜隨管內(nèi)壓力、泄漏量、傳播距離以及管材種類(lèi)等的變化規(guī)律；接著，研究并確定了基于STM32F103RBT6的供水管道泄漏微弱信號(hào)采集系統(tǒng)總體實(shí)施方案，設(shè)計(jì)了軟、硬件系統(tǒng)，并進(jìn)行了系統(tǒng)調(diào)試；最后，完成了供水管道泄漏微弱信號(hào)采集與存儲(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究。
　　本課題以供水管道泄漏信號(hào)機(jī)理及微弱信號(hào)檢測(cè)理論為基礎(chǔ)，并結(jié)合影響供水管道泄漏信號(hào)的噪聲特性，研究設(shè)計(jì)了供水管道泄漏微弱信號(hào)采集系統(tǒng)，并在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了分析測(cè)試。實(shí)驗(yàn)研究表