供水管道泄漏聲信號(hào)數(shù)據(jù)采集裝置設(shè)計(jì).pdf

1、管道運(yùn)輸是一種新興、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)輸方式，尤其在輸送氣體、液體和漿體等散裝物品方面具有天然優(yōu)勢(shì)。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)必將成為一個(gè)管道大國(guó)，這樣一來(lái)，如何盡可能減少因管道泄漏而造成的經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境污染，就成為擺在我們面前的重要課題。因此，研制開發(fā)一種可靠有效的、適合我國(guó)管道狀況的在線管道泄漏檢測(cè)與定位系統(tǒng)，具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文以供水管道為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，分析了供水管道泄漏聲信號(hào)的產(chǎn)生機(jī)理、頻率特性、傳播特性以及噪聲特性，在此

2、基礎(chǔ)上，針對(duì)野外工作的實(shí)際需要，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前提下，設(shè)計(jì)了一套管道泄漏聲信號(hào)數(shù)據(jù)采集裝置。該裝置主要包括加速度傳感器、信號(hào)調(diào)理模塊、濾波器、放大器、數(shù)據(jù)采集模塊、主控單元、存儲(chǔ)器、人機(jī)接口及通信模塊等。加速度傳感器選用朗斯公司的LC0151T型內(nèi)裝IC壓電加速度傳感器，將自來(lái)管道的泄漏微弱振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；信號(hào)調(diào)理模塊一方面為加速度傳感器提供恒流源供電，另一方面將傳感器的輸出信號(hào)通過(guò)隔直電

3、路隔掉偏置電壓后輸出交流加速度信號(hào)；濾波器用于抑制傳感器采集到的有用信號(hào)中所包含的外界突發(fā)干擾和白噪聲，以提高信噪比；放大器用于把傳感器獲得的微弱信號(hào)進(jìn)行放大，以滿足后續(xù)信號(hào)采集的需要；數(shù)據(jù)采集模塊實(shí)現(xiàn)信號(hào)采樣和A/D轉(zhuǎn)換功能；主控單元起到全局控制作用，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理等功能；通信模塊用來(lái)完成該系統(tǒng)與上位機(jī)間的數(shù)據(jù)和命令傳輸工作。設(shè)計(jì)了軟硬件系統(tǒng)，并對(duì)數(shù)據(jù)采集裝置進(jìn)行了性能測(cè)試和功能實(shí)驗(yàn)，相關(guān)指標(biāo)能滿足設(shè)計(jì)要求。
　　采用兩套聲信號(hào)