基于虚拟仪器的供水管道泄漏信号处理系统设计

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1、分类号：TP274密级：公开UDC：学校代码：10127硕士学位论文论文题目：基于虚拟仪器的供水管道泄漏信号处理系统设计英文题目：SignalProcessingSystemDesigeofPipelineLeakageBasedonVirtualInstrument学位类别：专业学位硕士研究生姓名：刘一波学号：2013022422学科(领域)名称：控制工程指导教师：李忠虎职称：教授协助指导教师：职称：2015年6月5日内蒙古科技大学硕士学位论文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

2、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。签名：日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解内蒙古科技大学有关保留、使用学位论文（纸质版和电子版）的规定，即：本人唯一指定研究生院有权保留送交学位论文在学校相关部门存档，允许论文在校内被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。在论文作者同意的情况下，研究生院可以转授权第三方使用查阅该论文。（保密的论文在解密后应遵循此规定）

3、签名：导师签名：日期：内蒙古科技大学硕士学位论文摘要随着我国城镇规模的不断扩大和人民生活水平的不断提高，对水资源的需求量越来越巨大，这就对供水管道的安全运行问题提出了更高的要求。由于管道腐蚀、接口封闭不严及相关技术落后等原因，我国城镇供水管道每年的漏损量是非常惊人的，这既造成了大量的水资源浪费，又导致了经济上的重大损失。因此，对供水管道泄漏信号采集、处理及漏点定位等进行深入研究具有重要意义。本课题来源于国家自然科学基金项目“供水管道泄漏信号机理及弱信号检测与处理方法研究”。本文以城镇供水管道泄漏检测为背景，主要研究供水管道泄漏特征信号提取及漏点定位问题

4、。以供水管道做为研究对象，以从介质噪声中提取微弱泄漏信号为出发点，对供水管道泄漏信号的频谱特性和传播特性进行了深入研究，并搭建了基于虚拟仪器的供水管道泄漏监测系统。本论文的主要研究工作包括以下几个方面：阐述了供水管道泄漏检测的背景、研究意义以及国内外研究现状，并重点介绍了供水管道泄漏检测方法；在分析供水管道泄漏原因的基础上，对管道泄漏声信号的产生机理和传播特性进行了深入研究，并给出了互相关定位算法和LMS定位算法；对泄漏声信号的频谱进行了分析，完成了基于虚拟仪器的软硬件系统设计，硬件系统主要包括SR10传感器、PAI放大器、PXI数据采集卡及计算机等，

5、软件系统对泄漏声信号进行处理，具体包括小波去噪、时频分析和互相关分析等；将软硬件系统与供水管道系统连接并进行调试，调试结果表明，供水管道泄漏检测与定位系统能够实现漏点定位，定位精度符合设计要求。本系统通过对供水管道进行实时监测，可得到管道泄漏点位置，对评价管道系统运行状况并减少管道漏损率提供了可靠依据，系统运行结果达到了预期目标。关键词：管道泄漏检测；漏点定位；虚拟仪器；数据采集；互相关I内蒙古科技大学硕士学位论文AbstractAsChina’surbanscaleexpandingandpeople’slivingstandardsimprovin

6、g,thedemandofwaterresourcesbecominggreater,ithasputforwardhigherrequirementsforthesafetyproblemsofwatersupplypipeline.Becausethepipelinecorrosion,theinterfaceclosedlax,relatedtechnicalbackwardnessandotherreasons,everyyeartheamountofChina’surbanwatersupplypipelineleakageisveryala

7、rming,itleadstoalotofwateriswastedandcausesmajoreconomiclosses.Therefore,thein-depthstudyoftheleakagesignalacquisition,processingandlocalizationonthewatersupplypipelinehasimportantsignificance.ThisthesiscomesfromtheNationalNaturalScienceFundProject“ResearchonLeakagesignalmechani

8、smofwatersupplypipelineandWeaksignaldetectionan