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附录A：科研项目申报书模板 科技项目（课题）申报书 计 划 类 属： 项目（课题）名称： 基于DSP的地上管道漏水系统检测设计 申 报 单 位： 景德镇陶瓷学院 （盖章） 邮 政 编 码： 333403 电 话 号 码： 0798-8449292 通 讯 地 址： 景德镇市陶瓷学院 姓 名： 万家兵 学 号： 200910320201 班 级： 09自动化（2）班 江西 省科学技术委员会 2013 年 7 月 1日 一、国内外与本项目有关的科学技术现状和发展趋势（包括计算机检索情况）： 管道运输已成为继铁路、公路、水路、航空运输以后的第五大运输工具,用以输送原油、天然气和其它液气产品。随着管道长时间的运行磨损、设备的自然老化、地理和气候环境的变化以及人为损坏等原因,泄漏故障时有发生,给人们的生命、财产和生存环境造成了巨大的潜在威胁,同时也会造成贵重资源的浪费。因此,建立管道泄漏检测诊断系统,及时准确报告事故的范围和程度,可以最大限度地减少经济损失和环境污染。 传统的管道泄漏检测方法主要依靠操作人员通过听音设备判断管道泄漏状态，当“不间断夜流量检测”法发现某片区管道发生泄漏时，工作人员首先用听音设备直接在管道暴露点(如阀门、消防栓及暴露的管道等)听取管道泄漏引起的振动，确定漏水管道，缩小检测范围。初步确定漏水管段后改由听音设备沿管道走向以一定距离逐点比较泄漏信号强度，距离漏点位置越近，信号越强，在泄漏发生处泄漏信号强度达到峰值。传统管道泄漏检测常用的听音设备有听音棒、电子听漏仪等。 随着现代信号处理技术的发展，互相关算法、神经网络等信号处理方法应用于管道泄漏检测定位，开发出以相关仪为代表的泄漏检测定位仪器。相关仪通过计算机处理泄漏信号，判定漏点位置，摆脱了对操作人员经验的依赖，降低了对环境噪声的要求，可在白天使用，无需开挖路面。且泄漏检测过程不影响管道正常运行，不影响居民、工厂和消防设施供水状况，可避免经济损失保障消防安全。 迄今为止，管道泄漏检测系统的组成主要分为硬件和软件两种方法和技术。基于硬件的方法和技术主要有声发射、电缆传感器、光纤维、土壤检测、超声波流量测定、蒸汽测定、遥感技术等方法和技术；基于软件的方法和技术有质量（或体积）平衡、实时瞬变模型、压力点分析、神经网络、统计分析等等。 如图 1.2 所示，管道泄漏信号相关仪由传感器，数据采集单元和执行相关运算、判断漏点位置的主机构成，采集器与主机通过有线或无线通信方式传输数据。 管道泄漏信号可由水听器或振动传感器拾取。水听器在检测塑料管道泄漏产生的低频信号时更有效，压电加速度传感器在检测铸铁管道泄漏时效果也较好，安装更方便。北京大学采用水听器拾取泄漏引起的应力波，南京理工大学、吉林大学采用压电传感器拾取泄漏引起的管道振动信号。 数据采集单元主要完成传感信号的调理、数据采集、数据存储以及与主机间的数据通信等功能。目前数据采集单元主要由 MCU (Micro Controller Unit)或 DSP(Digital Signal Processor)开发。MCU 又称微控制器，是指把中央处理单元(CPU)，存储器(RAM/ROM)，输入/输出接口(I/O)，计数器/定时器等功能部件集成在一个芯片上的单芯片微型计算机。MCU 因具备可靠性高、易扩展、控制能力强、体积小，价格低等特点广泛应用于仪器仪表等专用设备的智能化管理及过程控制等领域。DSP 即数字信号处理器，内部采用程序总线和数据总线分开的哈佛结构，具有专门的硬件乘法器，广泛采用流水线操作，提供特殊的数字信号处理指令，可用来快速地实现各种数字信号处理算法。DSP 为数字信号处理提供了高效而可靠的硬件基础，已经广泛应用于高速自动控制、通信技术、语音处理、网络设备等领域。MCU 和 DSP 各有所长，用户可根据功能需要、技术基础和使用偏好等选择。国外产品的泄漏信号采集器多由 MCU 或 DSP 开发，国内的南京理工大学采用数据采集卡和 MCU 开发的采集器实现泄漏信号采集功能，北京大学、吉林大学采用DSP 开发泄漏信号采集器。 现在国际上必威体育精装版的数字相关检测仪的核心处理器主要分为两种，即笔记本电脑和 DSP 处理器，两类产品所占的比例相当，各