管道泄漏信号采集与处理技术研究-机械电子工程专业论文.docxVIP

硕士学位论文 硕士学位论文 管道泄漏信号采集与处理技术研究 摘要 本课题的目的在于开发一套成本较低的管道泄漏检测与定位系统。本文选择 管道泄漏时产生的，在管道中传播的应力波为研究对象，探讨了基于能量统计算 法的信号采集与处理系统的设计，在实验场地上，该系统能够实现管道泄漏的定 位。其具有体积小、重量轻，使用方便的特点，可以进行实时采集和监控。 本文还探讨了基于FPGA设计可靠的数字滤波器的方法。 在课题将来的发展方向上，本文对DSP信号采集电路的设计也做了一部分 探索。 关键词：数据采集，信号处理，FPGA，DSP，能量统计 硕士学位论文 硕士学位论文 管道泄漏信号采集与处理技术研究 Abst ract This thesis’S intention is tO develop a cheap pipeline leaking detecting and locating system．In this paper,Raylei曲Wave is studied．Based on energy statistic arithmetic，the author discussed how to design a signal acquisition and signal processing system．In our field，this system works well and locates position of leakage along the pipeline．This system holds these character：small，easy to use． This thesis also discussed how to design a filter based on FPGA DSP is the trend of signal processing application．So the author also explored how to design a signal acquisition system based on DSR Keywords：data acquisition，signal processing，FPGA，DSP,energy statistics 。II 、5 、5 71 504 声明 本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在 本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发 表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学 历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均 已在论文中作了明确的说明。 研究生签名：三：垒!』!壹 渺牛年7月／o日 学位论文使用授权声明 南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅 或上网公布本学位论文的全部或部分内容，可以向有关部门或机构送 交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的全部或部分内容。对 于必威体育官网网址论文，按必威体育官网网址的有关规定和程序处理。 研究生签名： 三鱼!墨 阳乍年7月佃日 硕士学位论文 硕士学位论文 管道泄漏信号采集与处理技术研究 1绪论 1．1课题背景 管道运输与铁路、公路、航空、水运并驾齐驱，同为五大运输工具之一，在运 输液体、气体、浆液等方面具有特殊的优势，世界上主要的管道干线已达230多万 公里，并以每年4万公里速度在增长。在众多管道系统之中，城市供水系统更是极 为庞大的管道网络。随着西部大开发以及城市的进一步发展，供水管道网络的质量 问题必将成为关系民生的大问题“。。 人民生活离不开用水，而水资源是从供水公司通过管道输送到用户的。管道在 这个过程之中起着不可或缺的作用。输水管道埋设在地下，一旦泄漏，如果不被发 现，将造成严重的损失。 我国供水管道存在管线长，管龄长(很大一部分管道已有二十年以上的管龄) 的问题，很多管道遭受到了腐蚀、磨损等自然或人为损坏，管道事故频频发生。据 统计，我国大中城市自来水的损失率大体在20％左右，达不到《城市供水2000年 技术进步发展规划》所规定的目标，同美国的8％以下、日本的10％以下、法国的 9．5％以下及德国的4．9的漏失率相比“。，还存在很大的差距。因此对输水管道的监 测不可忽略。 在R前，我国广‘泛使用的管道检测的方法仍然是依靠听音辨漏，这种方法很不 可靠，因为对埋在地下数米的管道，特别是较小的泄漏，人耳是很难分辨的，因而 监测有实时的要求，这对人的要求很高。所以，寻找一种可靠的、不依赖于人的检 测方法迫在眉睫。 1．2国内外检漏方法介绍 1．2．1声音辨别泄漏监测 最简单的方法是地表听音¨“[49 J。国外有采用地面麦克风H1监测的方法，由 工人移动地面麦克风来进行漏点定位，其理论依据在于管道泄漏时会产生丝丝