埋地水管泄漏信号采集与预处理系统设计

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1、西安科技大学硕士学位论文埋地水管泄漏信号采集与预处理系统设计专业名称：通信与信息系统作者姓名：胡伟指导教师：张晓莉论文题目：埋地水管泄漏信号采集与预处理系统设计专业：通信与信息系统硕士生：胡伟(签名)指导教师：张晓莉(签名)摘要长期以来,由于受到地理位置，气候条件，人口基数以及耕地面积等多方面的影响，我国成为了世界上水资源相对匮乏的国家之一。埋地水管是供水管网的重要组成部分，然而由于管道老化、腐蚀和误损破坏等情况引发的泄漏问题一直是城市节水工作中的难点顽疾。随着科技的发展进步，将微控制器应用，计算机

2、网络与短距离通信技术结合起来为解决埋地水管泄漏检测提供了一种新的技术方法。本文结合埋地水管泄漏检测的原理，针对音听法、传统相关检漏法等信号检测技术存在的检测效率低下，数据可靠度有限及维护运行成本高等问题，提出了埋地水管泄漏检测系统的实现方案，在此基础上设计并实现了系统的泄漏检测终端功能。该终端主要由加速度传感器，信号调理器，数据处理器和移动电源等四部分组成。以通用性、稳定性较强的压电式加速度传感器作为前端采集器，通过信号调理器将采集的管道泄漏水声信号进行放大和滤波，生成高信噪比的标准数据送入数据处理器。数据处理器对此

3、模拟信号进行A/D转换，FFT时频域转换并在LCD屏幕上实时显示结果，分析判定后确定泄漏情况。通过电路模拟及实地测试，该终端具有可靠性高，信号失真小、功耗低、安全性高和电路结构简单等特点，满足了当前管道环境下检漏设备的需求。关键词：埋地水管；泄漏检测；加速度传感器；信号调理器研究类型：应用研究Subject：DesignofBuriedWaterPipesSignalSystemforAcquisitionandPreprocessingSpecialty：CommunicationandInformationSys

4、temName：HuWei(Signature)Instructor：ZhangXiaoli(Signature)ABSTRACTChinahaslongbeenoneofthecountriesintheworldthatarerelativelyshortofwaterresourcesduetotheinfluenceofgeographicallocations,climateconditions,populationbaseandfarmlandarea.Buriedwaterpipes,asanimpor

5、tantpartofwatersupplynetworks,areastickingpointandchronicheadacheincitywaterpreservationowingtoleakageproblemsstemmingfrompipeaging,corrosionandmistakendamages.Withthedevelopmentandprogressofscienceandtechnology,thecombinationofmicrocontrollerapplication,comput

6、ernetworksandshort-distancecommunicationtechnologyoffersanewtechnicalsolutiontoleakagedetectionofburiedwaterpipes.Combiningtheprincipleofleakagedetectionofburiedwaterpipesandtargetingattheproblemssuchaslowdetectionefficiency,limiteddatareliabilityandhighmainten

7、ancecostofsignaldetentiontechnology,whichincludessoundingdetentionandrelatedtraditionalleakagedetention,thispaperputsforwardapracticalschemeofburiedwaterpipesleakagedetentionsystemanddesignsandmakesworksystematicterminalleakagedetentionfunctiononthebasisofthesc

8、heme.Theterminalmainlyconsistsoffourparts:accelerationsensor,signalconditioner,dataprocessorandmobilepowersupply.Itusespiezoelectricaccelerationsensorofrelativelyhighversati