供水管道泄漏微弱信號采集系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、供水管道泄漏檢測是城市供水領(lǐng)域亟待解決的重要問題之一，已受到社會各界的廣泛關(guān)注。供水管道泄漏事故不僅會造成大量的資源浪費，而且還可能會帶來重大的財產(chǎn)損失。由此可見，研究供水管道泄漏信號產(chǎn)生機理和泄漏微弱信號檢測方法，及時發(fā)現(xiàn)管道泄漏情況并準(zhǔn)確進行漏點定位，對確保管網(wǎng)安全運行并有效避免水資源浪費具有重要的理論意義和工程實用價值。
　　本課題來源于國家自然科學(xué)基金項目“供水管道泄漏信號機理及弱信號檢測與處理方法研究”。本論文以供水管道

2、為研究對象，分析了管道泄漏聲信號的產(chǎn)生機理、頻率特性、傳播特性以及噪聲特性，在此基礎(chǔ)上，從工程實際應(yīng)用角度出發(fā)，本著低噪聲、低成本和低功耗的設(shè)計思想，在平衡成本與功能的條件下，設(shè)計了供水管道泄漏微弱信號采集系統(tǒng)。本論文的研究工作主要包括以下幾個方面：首先，介紹了供水管道泄漏信號檢測方法及國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，并搭建了供水管道泄漏檢測實驗系統(tǒng)；然后，分析了供水管道泄漏機理，結(jié)合數(shù)據(jù)采集與現(xiàn)代信號處理技術(shù)，通過大量的實驗測試與分析，研

3、究了泄漏信號的能量和頻譜隨管內(nèi)壓力、泄漏量、傳播距離以及管材種類等的變化規(guī)律；接著，研究并確定了基于STM32F103RBT6的供水管道泄漏微弱信號采集系統(tǒng)總體實施方案，設(shè)計了軟、硬件系統(tǒng)，并進行了系統(tǒng)調(diào)試；最后，完成了供水管道泄漏微弱信號采集與存儲實驗研究。
　　本課題以供水管道泄漏信號機理及微弱信號檢測理論為基礎(chǔ)，并結(jié)合影響供水管道泄漏信號的噪聲特性，研究設(shè)計了供水管道泄漏微弱信號采集系統(tǒng)，并在實驗室進行了分析測試。實驗研究表