供水管道泄漏检测与定位技术分析.docx

内蒙古科技大学硕士学位论文
论文题目:
供水管道泄漏检测与定位技术研究
作者:
郭卓芳
指导 教师:
李忠虎 教授
单位: 内蒙古科技大学
协助指导教师: 单位:
单位:
论文提交日期:2011 年 06 月 17 日
学位授予单位:内蒙古科技大学
供水管道泄漏检测与定位技术研究
Research of water supply pipe leak detection and location technology
研究生姓名:郭卓芳指导教师姓名:李忠虎内蒙古科技大学信息学院包头 014010,中国
Candidate: Guo ZhuoFang Supervisor: Li ZhongHu
School of Information Engineering
Inner Mongolia University of Science and Technology Baotou 014010,
独 创 性 说 明
本人郑重声明:所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含为获得内蒙古科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。
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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。
关键词:管道泄漏检测;定位;相关分析;组态王;DDE;MATLAB
Abstract
The overall monitoring in water piping systems, which leak detection and leak point localization occupies an extremely important position. Depth study of the water pipeline leak detection and location methods and techniques, has great practical value. The losses of urban and rural water supply system in China caused by pipeline leakage quite amazing each year. This is only a waste of valuable water resources, also caused huge economic losses. Based on water supply pipeline leak detection and location as the background, the main research leakage signal analysis and processing technology.
SNR (Signal Noise Ratio) of