嵌入式管道泄漏檢測系統(tǒng)的改進(jìn)與開發(fā).pdf

1、管道是一種重要的運(yùn)輸工具，它具有運(yùn)輸量大、連續(xù)、經(jīng)濟(jì)和安全等優(yōu)點(diǎn)。但由于腐蝕或外力損傷等因素致使管道泄漏成為石油、天然氣和城市供水等領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究問題之一。目前，市場上銷售的基于聲發(fā)射技術(shù)的管道泄漏檢測儀器多為國外產(chǎn)品，其價格不但昂貴，功能上也存在著許多不足之處，而國內(nèi)類似產(chǎn)品則相對較少。本實(shí)驗(yàn)室利用現(xiàn)代電子技術(shù)和相對比較成熟的管道泄漏檢測理論，設(shè)計(jì)并研制出了一臺用于管道檢測的樣機(jī)。該樣機(jī)可以正常運(yùn)行，但距實(shí)際應(yīng)用尚有一段差距，在功能和

2、性能上仍需進(jìn)一步提高。本課題的主要工作內(nèi)容就是針對該樣機(jī)的某些功能單元進(jìn)行改進(jìn)與開發(fā)。主要工作內(nèi)容包括： (1)設(shè)計(jì)并研制了用于接收泄漏信號的智能加速度傳感器。采用高性能加速度芯片作為敏感元件。采用MSP430F149單片機(jī)作為核心處理器，實(shí)現(xiàn)整個傳感器的運(yùn)行與狀態(tài)監(jiān)測。整個傳感器內(nèi)置無線通訊模塊，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信。降低了原傳感器中的電源噪聲，可以接收到有效的泄漏信號； (2)設(shè)計(jì)并制作了ARM主板的內(nèi)存電路。采用4層

3、板對ARM主板進(jìn)行布板，以提高系統(tǒng)抗干擾能力。通過測試表明，系統(tǒng)的穩(wěn)定性有一定的提高； (3)向系統(tǒng)中移植了“基于時間—空間變換的管道泄漏模態(tài)聲發(fā)射定位技術(shù)”算法。利用該算法通過提取F(1，1)模態(tài)聲發(fā)射信號進(jìn)行互相關(guān)泄漏定位，并采用K-S檢驗(yàn)法則對多組定位結(jié)果進(jìn)行概率分布檢驗(yàn)，提高了定位精度；修改了HPI口的驅(qū)動程序，對DSP程序進(jìn)行了優(yōu)化，有效地提高了系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理速度； (4)開發(fā)了系統(tǒng)的圖形界面程序。增加了泄漏定位