一、自来水管道泄漏相关检测定位系统研究（论文文献综述）
黎晨[1]（2021）在《基于声发射信号的管道泄漏检测及定位方法研究》文中提出随着管道运输行业的蓬勃发展,管道老化、管道泄漏等问题也日益凸显。管道泄漏不仅会造成环境污染,而且严重影响人们的生命和财产安全。因此针对管道进行泄漏检测和泄漏点定位的研究具有十分重要的意义。本文分析了管道泄漏和定位研究中的重点和难点问题,设计了一套基于STM32的管道泄漏声发射信号检测和定位系统。本文的主要做了如下的工作:（1）通过对现有管道泄漏检测方法的分析,并基于管道泄漏声发射信号的产生原理及其传播特性,提出通过对管道泄漏声发射信号的检测完成对管道泄漏的定位。（2）通过对现有信号去噪方法的分析,设计了一种改进的小波阈值函数,并采用该改进的小波阈值函数对含噪信号进行了去噪,结果表明改进的小波阈值函数其去噪效果优于其它阈值函数。基于上述分析,通过对变分模态分解VMD算法在信号处理中所显示出的优点,提出了一种变分模态分解VMD和改进的小波阈值的联合去噪算法。通过对已知信噪比的不同含噪信号的去噪处理,验证了所提出的联合去噪算法能够更加有效地提高信号的信噪比。（3）完成了基于STM32的管道泄漏检测和定位系统的设计。硬件方面主要包括单片机和传感器的选型以及信号调理模块的设计;软件方面主要包括下位机和上位机的设计,下位机主要完成对采集到的传感器信号的软件去噪处理,同时判定管道是否泄漏,并估计泄漏点位置,之后将得到的管道泄漏信息传送给上位机进行显示。（4）搭建了管道泄漏检测与定位系统,并进行了相关实验。实验时,使用三种不同加权函数加权的广义互相关算法对两传感器的信号进行了时延估计并对结果进行了对比。最终选用SCOT函数加权的广义互相关算法实现了对管道泄漏声发射信号传播速度的计算,同时完成了管道泄漏位置的估计。实验结果表明本文设计的管道泄漏检测与定位系统可以有效地检测出管道是否发生泄漏,并能准确估计出泄漏点的位置。同时,实验结果证明,本文所设计的联合去噪算法能有效抑制噪声对定位精度的影响。
程振华[2]（2021）在《基于SVM及改进EWT的供水管道泄漏检测定位研究与实现》文中指出
梁策[3]（2019）在《供热管道泄漏检测及定位方法研究》文中指出集中供暖是我国北方地区重要的社会保障服务。受世界能源价格逐年攀升的影响,由供热管道泄漏造成的能源损失问题成为学术界和业内越来越关注的热点话题。对于供热管道泄漏的及时检测和精确定位可以有效降低运营成本和能源浪费。目前尚无技术成熟的系统应用于供热管道泄漏检测,对于供热管道泄漏检测及定位方法的研究成为供暖领域的迫切需求。本文研究了基于音波的供热管道泄漏检测及定位方法。首先设计了以STM32F407为控制核心的音波数据采集系统。声压传感器采集到的供热管道音波信号以电压形式输出,经过放大、滤波和模数转换最终通过数据传输模块上传至服务器。利用GPS模块对不同采样点的数据进行时间同步,并设计SD存储模块对数据进行备份。在实际供热管道进行了泄漏检测实验,对实际供热管道音波数据进行了采集。并对db小波、sym小波、haar小波处理含噪声管道声压信号的去噪能力进行比较,从而得到适合于长输大口径供热管道的音波数据去噪方法,使基于小波去噪的泄漏检测算法的可行性得到了验证;通过辽宁石油化工大学的环型管道泄漏实验装置,验证了广义互相关法算法在供热管道泄漏点定位中的可行性。本文研究的方法对于长输大口径供热管道泄漏检测及定位有较好的效果,将为热力管网的可靠运行提供技术支持。
孙保海[4]（2019）在《供水管道泄漏声信号检测系统的研究与设计》文中认为供水管道是城市供水管网系统中的重要组成部分。通常供水管道是被埋在地下,由于自然腐蚀、外界施工、运行磨损等各种原因,导致供水管道泄漏的现象时有发生。供水管道泄漏既会带来水资源浪费,也会造成部分经济损失。研究供水管道泄漏检测定位技术,当发生泄漏时,在不开挖的情况下能够准确快速的定位到泄漏点,具有重要的经济价值和社会效益。本文针对管道泄漏检测的定位问题进行研究,主要分析了管道泄漏检测的声发射信号特征,从信号产生机理、信号特征、信号处理方法及难点等四个方面阐述了声发射信号的特征。介绍了声源定位的基本原理,并建立了声发射定位模型。开展了供水管道泄漏声信号检测系统的设计与实现。设计了管道泄漏声音信号检测系统的硬件电路。根据检测的功能需要,硬件电路部分包括压电加速度传感器模块、电压信号调理模块、信号滤波与放大电路模块、数据采集电路模块、核心处理器模块及电源模块等。然后开展了管道泄漏声信号检测系统的软件部分设计,软件部分包括数据采集模块、数据存储模块和数据传输模块等。开展了管道泄漏声信号检测系统的验证实验。为了验证本设计的可靠性以及对实验数据的误差、准确性有正确的认识,在运城职业技术学院的汽车楼开展了管道泄漏声信号的检测实验。首先在实验室内部利用水管、压力表等器材搭建本实验需要的实验平台,然后通过实测的方法测量声音传播速度,最后开展了管道泄漏检测定位实验,最终通过实际的检测实验,验证了本文方法及检测系统的可行性及有效性。
赵亚[5]（2019）在《基于分布式光纤拉曼测温的自来水管道泄漏检测与定位研究》文中提出近年来,随着城镇化水平的不断提高,供水管道长度逐年增长。管道受土壤腐蚀、本身防护层老化以及人为破坏等因素的影响,极易发生泄漏现象。由于管材的多样性和所处环境的复杂性,导致供水管道发生泄漏时,很难被及时、准确的检测,造成停水断水、地下地面积水和地面塌陷等,从而威胁到居民的生命安全。本文利用分布式光纤测温技术,以自来水管道作为研究对象,研究了基于拉曼散射分布式光纤传感的自来水管道泄漏检测与定位技术。（1）介绍了光纤传感技术及基于拉曼散射的分布式光纤测温传感器的结构和检测原理,提出了基于分布式光纤拉曼测温的自来水管道泄漏检测方法,搭建了自来水管道泄漏检测模拟实验平台。（2）开发了基于Microsoft Visual Studio系统开发平台的数据采集处理模块,采集了检测系统所得温度信号,介绍了小波变换去噪方法,对传感光纤200m时的温度检测信号进行了去噪处理。（3）针对检测系统所得温度信号,提出了基于聚类分析和选择性平均阈值法相结合的信号处理方法。首先利用绝对值距离的聚类分析方法对传感光纤长500m和700m的检测信号进行了分析,准确识别了自来水管道有泄漏与无泄漏的情况;再利用选择性平均阈值法对传感光纤长200m和500m的泄漏信号进行了泄漏定位,该方法的使用,准确识别了自来水管泄漏情况,且使得检测系统误报率降低了6%,漏报率降低了8%。（4）利用分布式光纤拉曼测温系统,在埋地供水管网模拟实验平台上,进行了UPVC管、铸铁管和不锈钢管（直径均为100mm）的两点泄漏、三点泄漏测量实验,对所得温度信号进行了选择性平均阈值处理,未泄漏位置差值信号分布在00.6之间,泄漏位置差值信号分布在0.81.2之间。实验结果表明,基于选择性平均阈值法的分布式光纤拉曼测温系统能够对自来水管道的多点泄漏情况进行准确的识别和定位。
谭建勇[6]（2018）在《供水管道泄漏检测与定位系统的设计与实现》文中认为众所周知,城市供水系统已经成为我国城市建设不可或缺的一项基础设施,但是随着管道腐蚀、老化以及人为破坏等原因所引起问题的不断加重,供水管道泄漏事故发生的概率也越加频繁。传统的人工巡检寻找管道泄漏点的方法效率十分低下,因此会造成水资源的极大浪费。针对这种现象,本文设计了一套基于小波和VMD（Variational Mode Decomposition,变分模态分解）算法联合降噪的相关测漏系统,该系统可以有效地监测管道的状态,为供水公司检修管道提供极大的便利。在论文完成的过程中做了如下工作:首先,本文对现有的管道泄漏技术进行简单介绍,结合实验管道所处的环境,最终确定选取声波检测法检测管道泄漏状况。为了更好地去除采集的泄漏信号中含有的噪声,本文对管道泄漏声信号的产生机理、传播特性、幅频特性以及背景噪声进行了深入研究,最后提出结合小波去噪算法与VMD去噪算法对泄漏信号进行去噪。其次,在传统的双传感器管道泄漏定位模型中,泄漏声波的波速大都依赖于过往研究中得出的波速经验值,所以导致管道泄漏定位的精度比较低。为了减小上述波速问题给系统造成的影响,本文将基于三传感器的管道泄漏定位模型引入到系统中,以此实现了泄漏声波波速的准确测量,从而提高了管道泄漏定位的精确度。最后,本文基于STM32芯片设计了一个管道泄漏振动信号采集系统,该系统硬件模块包括:传感器模块、信号调理模块、数据采集模块、STM32最小系统、4G通信模块、GPS模块、数据存储模块、液晶显示模块以及电源模块等。实验结果表明,该系统可以对泄漏信号进行采集以及存储,为实现供水管道的泄漏检测与定位提供了基础。
吴天琦[7]（2018）在《流体泄漏检测系统研究及应用》文中提出流体即液体与气体,是国民生产生活中必需的资源,在当今社会,工业发展离不开燃气与石油,居民常规生活离不开水与燃气,因此流体在整个社会进步,人类文明发展有着举足轻重的作用。与此同时,对于流体资源的节约与保护是现在所面临一个重要的问题。如果流体发生泄漏,并且没有及时发现处理,就会造成巨大的物质损失与资源浪费,更有甚者会造成不可逆的环境破坏,因此对流体泄漏进行检测与监控是当今一个现实的问题。本设计以流体管道泄漏检测作为主要研究对象,主要研究如下:对流体管道进行建模分析,根据稳态管道为主要的分析目标,以C8051F040单片机为主要处理器,采用DS18B20温度传感器、CEMPX221压力传感器、LWGY-C型号涡轮流量计进行数据采集,并把采集到的数据通过CAN接口、RS485接口与XL02-232AP1无线通信模块传递到上位机,上位机采用MCGS组态软件,根据对静态管道计算后,由MCGS组态软件体现出每一个等级区域的每一条管道的状态情况。本设计优点在于:有一定的理论分析基础,对管道进行数学建模以此为流体泄漏判断的基础;采集模块较为全面,分别采集温度、压力、流量;单片机通信方式灵活,存在有线与无线通信方式;上位机MCGS组态可以很直观看到当前管道的状态。
张敏姿[8]（2017）在《90°弯管存在下的供水管道泄漏定位研究》文中研究指明供水管道大量存在于各国的大中小城市,它方便了人们对自来水的需求和使用,但大部分的供水管道却因铺设年限长久且疏于维护而出现了漏损的现象。管道漏损导致大量的水资源流失,并且管道的泄漏还是一个严重的安全隐患。因此若能及时发现管道的泄漏,并找出漏点进行维护,对于城市的建设将具有重要意义。基于管道声振动信号时延估计的相关定位方法因操作简单、检测效率高等优点而得到广泛应用,其中时间延迟的准备估计是实现漏点准确定位的关键。在实际管道泄漏检测环境中,不可避免的存在着各种各样的噪声,也包含会对泄漏检测信号的时延估计造成严重干扰的相关噪声。90°弯头是自来水管路系统中常见的管道部件,当管道漏点附近存在着90°弯头时,由于弯头处特定的“迪恩涡”水流特性,引发管道相应的声振动,在泄漏检测信号中引入非泄漏的相关噪声,严重影响定位的精度,甚至造成泄漏的错误判断。本文针对90°弯管存在的情况,对抑制采集信号中的弯管噪声方法进行深入研究,具体的研究内容如下:（1）根据90°弯头处和泄漏口处流体不同的流动状态,分析两者不同的水动力噪声成因,研究泄漏和弯管各自包含的水动力噪声模型,且进一步分析泄漏噪声和弯管噪声的本质区别。（2）基于ANSYS仿真平台对直泄漏管道和弯管进行流固耦合计算分析,观察模型中流体的运动状态,对两模型的管道振动数据进行频域分析。（3）将仿真得来的振动数据进行样本熵分析,以样本熵值来定量衡量两种信号在时域变化复杂度上的差异,从而简单直观的将泄漏噪声和弯管噪声区别开。（4）提出结合EMD与样本熵的弯管噪声抑制方法:将混杂了泄漏噪声和弯管噪声的振动信号用EMD进行处理,再以样本熵为特征值,对分解出的IMF分量进行筛选,剔除掉弯管噪声分量,得到较为纯净的泄漏噪声振动信号。（5）利用仿真实验和实际测试对上述方法进行验证,考查本文提出的去除弯管噪声的泄漏定位方法的可行性。
贾亚杰[9]（2016）在《供水管道漏点检测技术优化开发研究》文中提出当前,我国水资源人均占有量约为2200m3,不足世界人均水资源占有量的三分之一。随着我国经济发展和人口普遍增加,水资源供需矛盾日渐加剧。而供水管网是城市和农村重要的基础设施之一,城市规模的扩张及农村城镇化的加速,供水管网的规模也在不断扩大,对城市及农村供水管网的高效运行管理带来了新的挑战。管道泄漏是一种常见的事故,即使管道在铺设时达到了设计质量标准,由于老化、断裂、腐蚀等原因,泄漏在所难免。最近几年我国供水系统的管网漏损率逐年上升,对于缺水或者水质不达标的一些地区采用了长距离的集中供水工程。技术、设备、环境的各种因素的影响,使得有效供水量减小,供水成本增加,并造成水资源的浪费。根据调查资料显示,我国大部分城市供水管网的漏损率平均达20%左右（管网漏损率leakage percentage,是指管网漏水量与供水总量之比,是衡量一个供水系统供水效率的指标）,有些地方供水管网漏损率甚至高达40%左右,远远超过了国家要求控制在6%以下的标准。供水管网漏损现象普遍,严重影响到供水工程正常供水。此外有的供水工程管网穿越铁路、高速公路,如果管道漏点不能及时发现和修复,将会造成道路损坏和安全问题,造成巨大的经济损失。为切实解决这一实际问题,本课题研究引进国外先进的管道漏点检测设备及技术,研究目标是在地下管道漏水冒出地面以前,采用各种检测设备主动查找地下管道漏水点,并及时对其进行修复。本论文以中华人民共和国水利部“948”项目（编号:201118）“管道漏点测试定位技术”为核心内容而展开,通过引进英国豪迈水管理产销差控制dma一体化系统,即管道漏点测试定位设备及技术,面向中国国情对管道漏点检测设备及系统技术进行相应的改进、提高并加以推广应用。力争实现在地下管道漏水冒出地面前,采用检测设备在不开挖管道的情况下进行漏水点检测和准确定位,以解决集中供水工程管道漏水检测难的问题,有效地缩短管道漏水修复的时间,降低管道的修复费用,提高供水的可靠度,切实保障农村供水工程安全。论文主要研究内容:1)宏观检测dma分区计量系统硬件改造及软件系统开发并应用;2)铂马渗透预警系统的硬件改造及软件系统开发并应用;3)漏点精确定位系统的开发应用;4)技术应用推广及成果分析;通过以上研究主要结论有:1)经过一年多的努力,从设备和技术的引进、消化、吸收、试点选择、设备安装与现场调试、推广示范应用、创新等方面都积累了不少的经验,并取得了较好的成果,为山西省供水工程管道漏点测试提供技术支持。2)新绛县闫家庄村集中供水工程经过检测使漏失率控制在12%以内,按日供水量450m3/d,则年减少损失量为16425m3,按2元/m3计算,预计可挽回的经济损失3.28万元/年;3)在山西省新绛县闫家庄村、店头集中供水工程,太原市、临汾市等城市供水点经测试共减少漏水量319.5万m3,可共挽回经济损失639万元/年,具有明显的经济效益;4)对于管道压力和流量远小于管道的设计压力和流量时,检测误差大,这一点是英国豪迈水管理DMA一体化系统的应用推广的困难所在。
高潮[10]（2016）在《供水管道泄漏相关定位系统设计》文中研究说明针对我国水资源匮乏而城市供水管网泄漏普遍、水资源浪费严重,且国外产品在我国由于各种因素不能得到普遍应用的现状,本文设计了一套基于EMD降噪的相关测漏系统。在论文完成的过程中做了如下工作：通过阅读期刊文献、查阅相关资料和实验的方式熟悉泄漏检测定位方法和技术水平现状,了解泄漏形式,泄漏声源,泄漏信号特征和背景噪声的种类,回顾总结了已有的频率选择滤波、小波去噪、自适应噪声低消的降噪方法的优缺点。设计城市供水管网泄漏检测定位系统方案,设计并实现了包括传感器壳体机械结构设计在内的系统硬件部分,传感器主要由传感模块、数据采集模块、信号调理模块、数据传输模块和电源模块组成,设计与实现采集集中器,采集集中器主要包括电源模块、WiFi模块、GPRS模块、433MHz通讯模块、存储模块、GPS模块、日历时钟模块、MCU管理模块,介绍系统软件工作流程。信号处理技术对漏检测和定位至为重要。对采集到的数据利用基于IMF峭度特征的EMD分解方法进行去噪,利用预处理之后的信号进行互相关时延估计定位算法确定泄漏点位置。
二、自来水管道泄漏相关检测定位系统研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、自来水管道泄漏相关检测定位系统研究（论文提纲范文）
（1）基于声发射信号的管道泄漏检测及定位方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 管道泄漏的主要检测方法 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 运输管道泄漏检测研究现状 |
| 1.3.2 泄漏声发射信号检测研究现状 |
| 1.4 本文主要工作内容 |
| 2 管道泄漏声发射信号特性与泄漏检测 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 管道泄漏声发射信息的产生机制 |
| 2.3 管道泄漏声发射信号的特征分析 |
| 2.3.1 管道泄漏声发射信号的特点 |
| 2.3.2 声波在管道中的传播特性 |
| 2.3.3 管道泄漏声发射信号的数学模型 |
| 2.4 管道泄漏声发射信号的处理 |
| 2.4.1 管道泄漏声发射信号去噪 |
| 2.4.2 管道泄漏检测和定位方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 管道泄漏声发射信号的去噪算法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 小波变换及小波阈值去噪算法 |
| 3.2.1 连续型小波变换 |
| 3.2.2 离散型小波变换 |
| 3.2.3 小波变换去噪 |
| 3.2.4 小波阈值去噪算法 |
| 3.2.5 其他阈值函数 |
| 3.3 改进的阈值函数 |
| 3.3.1 改进的阈值函数 |
| 3.3.2 基于改进的阈值函数的去噪仿真实验 |
| 3.4 变分模态分解VMD的原理 |
| 3.4.1 瞬时频率的定义 |
| 3.4.2 本征模态分量IMF的定义 |
| 3.4.3 变分模态分解VMD的基本原理 |
| 3.5 变分模态分解VMD和改进的小波阈值算法联合去噪仿真 |
| 3.5.1 变分模态分解和改进的小波阈值算法联合去噪流程 |
| 3.5.2 联合去噪算法仿真 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 管道泄漏声发射信号检测系统设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 硬件部分设计 |
| 4.2.1 硬件系统的总体方案 |
| 4.2.2 核心单片机模块的选择 |
| 4.2.3 传感器的选型 |
| 4.2.4 信号调理模块设计 |
| 4.3 核心单片机模块软件设计 |
| 4.3.1 ADC+DMA采样模块设置 |
| 4.3.2 通讯模块设置 |
| 4.3.3 定时器模块设置 |
| 4.3.4 信号处理软件设计 |
| 4.4 上位机软件设计 |
| 4.4.1 Qt及 Qt Creator基础知识介绍 |
| 4.4.2 系统软件方案设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 管道泄漏检测与定位系统实验与分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验平台的搭建 |
| 5.3 基于时延估计的管道泄漏检测与定位模型 |
| 5.4 管道泄漏声发射信号沿管壁传播速度估计 |
| 5.4.1 广义互相关算法 |
| 5.4.2 仿真实验 |
| 5.5 实验验证及误差分析 |
| 5.5.1 实验验证 |
| 5.5.2 误差分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要研究成果 |
（3）供热管道泄漏检测及定位方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外相关研究进展 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本文研究内容及结构安排 |
| 1.3.1 本文的研究内容 |
| 1.3.2 本文的结构安排 |
| 第2章 供热管道泄漏检测及定位原理 |
| 2.1 供热管道泄漏音波产生机理 |
| 2.2 音波法供热管道泄漏检测原理 |
| 2.3 音波法供热管道泄漏定位原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 音波法供热管道泄漏检测及定位系统设计 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 音波法供热管道泄漏检测及定位系统硬件设计 |
| 3.2.1 前端传感模块 |
| 3.2.2 模数转换电路 |
| 3.2.3 控制核心最小系统 |
| 3.2.4 数据传输模块 |
| 3.2.5 GPS模块 |
| 3.2.6 SD存储模块 |
| 3.2.7 电源电路模块 |
| 3.3 音波法供热管道泄漏检测及定位系统软件设计 |
| 3.3.1 系统总体软件设计 |
| 3.3.2 GPS模块软件设计 |
| 3.3.3 数据采集软件设计 |
| 3.3.4 数据传输模块软件设计 |
| 3.3.5 SD存储模块软件设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 供热管道泄漏检测及定位方法研究 |
| 4.1 基于小波分析的信号去噪原理 |
| 4.2 基于互相关的时延估计算法原理 |
| 4.3 供热管道泄漏检测及定位实验研究 |
| 4.3.1 基于小波分析的供热管道泄漏检测方法 |
| 4.3.2 基于互相关的供热管道泄漏定位方法 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表(含录用)的学术论文 |
（4）供水管道泄漏声信号检测系统的研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与研究意义 |
| 1.2 管道泄漏检测方法及发展趋势 |
| 1.2.1 管道泄漏检测的方法 |
| 1.2.2 管道泄漏检测的发展趋势 |
| 1.3 声发射技术国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第二章 管道泄漏检测的信号特征分析 |
| 2.1 声发射信号的特征分析 |
| 2.1.1 声发射波的产生机理 |
| 2.1.2 发射信号的特征分析 |
| 2.1.3 声发射信号的处理方法 |
| 2.1.4 声发射信号检测的难点 |
| 2.2 声发射源定位 |
| 2.3 声发射定位模型的建立 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 管道泄漏声信号检测系统设计 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 硬件部分设计 |
| 3.2.1 硬件总体设计 |
| 3.2.2 传感器型号选择 |
| 3.2.3 核心处理器选型 |
| 3.2.4 信号滤波电路设计 |
| 3.2.5 放大电路设计 |
| 3.2.6 数据采集电路模块设计 |
| 3.2.7 其他功能模块设计 |
| 3.3 软件部分设计 |
| 3.3.1 软件总体设计 |
| 3.3.2 数据采集程序设计 |
| 3.3.3 数据存储程序设计 |
| 3.3.4 数据传输程序设计 |
| 3.3.5 其它程序设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 管道泄漏声信号检测系统验证实验 |
| 4.1 实验平台搭建 |
| 4.1.1 实验概述 |
| 4.1.2 管道泄漏定位实验设计思路 |
| 4.2 实测声音传输速度 |
| 4.2.1 实验测量步骤 |
| 4.2.2 实验测量结果 |
| 4.3 管道泄漏定位实验 |
| 4.3.1 实验步骤 |
| 4.3.2 数据处理 |
| 4.4 数据误差分析 |
| 4.4.1 产生定位误差的因素 |
| 4.4.2 定位误差的解析 |
| 4.4.3 改善系统定位精度 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（5）基于分布式光纤拉曼测温的自来水管道泄漏检测与定位研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景、目的及研究意义 |
| 1.1.1 课题背景 |
| 1.1.2 课题研究目的及意义 |
| 1.2 管道泄漏检测的主要方法 |
| 1.2.1 散射型分布式光纤传感技术 |
| 1.2.2 干涉型分布式光纤传感技术 |
| 1.3 散射型分布式光纤传感技术的研究现状 |
| 1.4 干涉型分布式光纤传感技术的研究现状 |
| 1.5 论文研究内容和结构安排 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 论文结构安排 |
| 1.6 本章小结 |
| 2 基于拉曼散射的分布式光纤传感器理论分析 |
| 2.1 光纤感测原理 |
| 2.1.1 光纤传感原理 |
| 2.1.2 光纤散射原理 |
| 2.2 基于拉曼散射的光纤温度传感器检测原理 |
| 2.2.1 光纤拉曼传感器结构 |
| 2.2.2 光纤拉曼传感器检测原理 |
| 2.3 光纤光时域反射原理 |
| 2.4 光纤拉曼传感器温度解调原理与技术 |
| 2.4.1 基于反斯托克斯拉曼散射光的温度解调法 |
| 2.4.2 基于斯托克斯拉曼散射光的温度解调法 |
| 2.4.3 基于瑞利散射光的温度解调法 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 自来水管道泄漏检测实验系统设计 |
| 3.1 自来水管道泄漏检测实验系统技术指标 |
| 3.2 自来水管道泄漏检测实验平台 |
| 3.2.1 自来水管道泄漏检测实验平台 |
| 3.2.2 实验架构环境优化 |
| 3.2.3 实验仪器性能参数 |
| 3.3 基于VS开发平台的信号采集处理模块 |
| 3.4 检测信号的消噪研究 |
| 3.4.1 小波去噪的原理 |
| 3.4.2 检测信号小波去噪 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于选择性平均阈值法的泄漏信号分析 |
| 4.1 聚类分析 |
| 4.2 选择性平均阈值法 |
| 4.3 泄漏信号分析 |
| 4.3.1 管道泄漏信号的采集 |
| 4.3.2 管道泄漏识别 |
| 4.3.3 泄漏定位 |
| 4.4 误报、漏报率对比实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 多点泄漏实验设计及数据分析 |
| 5.1 同一管材两点泄漏检测实验设计 |
| 5.1.1 UPVC管两点泄漏测量 |
| 5.1.2 铸铁管两点泄漏测量 |
| 5.2 同一管材三点泄漏检测实验设计 |
| 5.3 不同管材两点泄漏检测实验设计 |
| 5.4 不同管材三点泄漏检测实验设计 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结和展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（6）供水管道泄漏检测与定位系统的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 流量平衡法 |
| 1.2.2 负压波检测法 |
| 1.2.3 红外热成像法 |
| 1.2.4 压力梯度法 |
| 1.2.5 探地雷达法 |
| 1.2.6 声波检测法 |
| 1.3 课题研究的主要内容 |
| 1.4 文章结构安排 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 供水管道泄漏产生机理及特性研究 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 供水管道泄漏信号的产生机理 |
| 2.3 泄漏的主要形式 |
| 2.4 漏水声波的主要特点 |
| 2.4.1 管道泄漏信号的传播特性 |
| 2.4.2 管道泄漏信号的幅频特性 |
| 2.4.3 管道泄漏信号的衰减特性 |
| 2.5 管道泄漏信号噪声的主要来源 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 泄漏信号去噪方法的研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 小波去噪原理 |
| 3.3 基于VMD的自适应去噪方法 |
| 3.4 小波和VMD结合的去噪算法 |
| 3.5 泄漏声信号的算法仿真与分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 管道泄漏检测与定位方法的研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 泄漏检测原理及方法 |
| 4.2.1 功率谱估计方法 |
| 4.3 泄漏定位原理及方法 |
| 4.3.1 基于双传感器的管道泄漏定位模型 |
| 4.3.2 基于三传感器的管道泄漏点定位模型 |
| 4.3.3 广义互相关法 |
| 4.3.4 Matlab仿真数据对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 供水管道泄漏检测与定位系统设计 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 泄漏信号采集装置硬件模块架构 |
| 5.2.1 传感器模块 |
| 5.2.2 信号调理模块 |
| 5.2.3 数据采集模块 |
| 5.2.4 基于STM32最小系统设计 |
| 5.2.5 存储模块 |
| 5.2.6 4G通讯模块 |
| 5.2.7 GPS模块 |
| 5.2.8 显示模块 |
| 5.2.9 电源模块 |
| 5.2.10 采集装置整体硬件实物设计 |
| 5.3 供水管道泄漏信号采集系统软件设计 |
| 5.3.1 采集系统总体设计方案 |
| 5.3.2 GPS授时与定位模块设计 |
| 5.3.3 数据存储模块设计 |
| 5.3.4 迪文显示屏界面功能的实现 |
| 5.3.5 现场实验及分析 |
| 5.4 上位机系统工作流程设计 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 程序清单 |
| 附录2 攻读硕士学位期间申请的专利 |
| 致谢 |
（7）流体泄漏检测系统研究及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景以及意义 |
| 1.1.1 课题研究的背景 |
| 1.1.2 课题研究的意义 |
| 1.2 流体泄漏检测的国内与国外研究现状与发展 |
| 1.2.1 国外发展情况 |
| 1.2.2 国内发展情况 |
| 1.3 流体泄漏检测常用的方法 |
| 1.3.1 管外检测方法 |
| 1.3.2 管壁检测方法 |
| 1.3.3 管道内部流动状态检测方法 |
| 1.4 课题研究的主要内容 |
| 2 流体管道泄漏检测与定位原理 |
| 2.1 流体管道泄漏检测与定位 |
| 2.2 管道传输模型的建立 |
| 2.2.1 运动方程 |
| 2.2.2 连续性方程 |
| 2.2.3 稳态管道模型的建立 |
| 2.2.4 管道模型参数的确定 |
| 2.2.5 稳态管道模型的求解 |
| 2.2.6 泄漏检测与定位 |
| 2.3 流体管道泄漏检测检测与定位的影响因素 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 流体管道泄漏信号采集系统设计 |
| 3.1 系统设计要求 |
| 3.2 处理器选型 |
| 3.2.1 C8051F040单片机系统概述 |
| 3.2.2 C8051F040单片机时钟电路与复位电路 |
| 3.3 传感器模块的设计 |
| 3.3.1 温度采集方案 |
| 3.3.2 压力采集方案 |
| 3.3.3 流量采集方案 |
| 3.4 电源模块的设计 |
| 3.4.1 5V电压的产生 |
| 3.4.2 3.3V电压的产生 |
| 3.5 系统CAN通信模块的设计 |
| 3.5.1 CAN总线概述 |
| 3.5.2 CAN总线通讯的硬件设计 |
| 3.5.3 CAN总线通讯的软件设计 |
| 3.6 系统RS485通信模块的设计 |
| 3.6.1 RS485概述 |
| 3.6.2 RS485的硬件设计 |
| 3.6.3 RS485与上位机通信设计 |
| 3.7 系统无线通信模块的设计 |
| 3.7.1 无线通信模块的概述 |
| 3.7.2 无线通信模块的硬件设计 |
| 3.7.3 无线通信模块的软件设计 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 泄漏监控的上位机管理系统总体设计 |
| 4.1 上位机软件的总体设计 |
| 4.1.1 MCGS组态泄漏检测软件基本组成 |
| 4.2 MCGS监控界面设计 |
| 4.2.1 系统总体构架 |
| 4.2.2 监控主界面设计 |
| 4.2.3 实时与历史趋势曲线功能设计 |
| 4.2.4 系统报警功能设计 |
| 4.3 MCGS监控系统的实验与调试 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结和展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（8）90°弯管存在下的供水管道泄漏定位研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 供水管道泄漏检测定位的方法 |
| 1.2.2 管道泄漏噪声相关检测定位方法 |
| 1.2.3 弯管处噪声和流体流动状态的研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 2 管道的水动力噪声和数学模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 水动力噪声及数学模型 |
| 2.2.1 水动力噪声发声机理 |
| 2.2.2 管道泄漏处的水动力噪声 |
| 2.2.3 弯管处的水动力噪声 |
| 2.3 小结 |
| 3 泄漏与弯管引发的管道振动分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 流固耦合计算方法 |
| 3.3 大涡模拟 |
| 3.4 泄漏与弯管引发的管道振动仿真分析 |
| 3.4.1 计算模型 |
| 3.4.2 泄漏管内流体输出 |
| 3.4.3 弯管内流体输出 |
| 3.4.4 泄漏管道振动特性分析 |
| 3.4.5 弯管振动特性分析 |
| 3.5 小结 |
| 4 泄漏和弯管引发声振动的样本熵分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 样本熵 |
| 4.2.1 近似熵 |
| 4.2.2 样本熵 |
| 4.3 泄漏与弯管振动信号的样本熵分析 |
| 4.4 小结 |
| 5 EMD方法去弯管噪声 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 经验模态分解 |
| 5.2.1 经验模态分解的优势 |
| 5.2.2 经验模态分解的算法 |
| 5.2.3 样条函数拟合 |
| 5.3 EMD去弯管噪声 |
| 5.4 仿真分析 |
| 5.5 小结 |
| 6 实验测试与实际检测结果 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 管道泄漏检测的定位系统 |
| 6.3 实验验证 |
| 6.3.1 实验测试 |
| 6.3.2 实际检测实验 |
| 6.4 小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 本文工作总结 |
| 7.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A 作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
（9）供水管道漏点检测技术优化开发研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内发展现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 第二章 英国豪迈水管理产销差控制DMA一体化系统 |
| 2.1 英国豪迈水管理产销差控制DMA一体化系统简介 |
| 2.1.1 宏观检测DMA分区计量系统 |
| 2.1.2 供水管网区域漏损控制的渗漏预警系统 |
| 2.2 DMA一体化系统—管道漏点定位功能 |
| 2.2.1 管道漏点定位的技术思想 |
| 2.2.2 管道漏点定位技术和方法 |
| 2.2.3 管道漏点检测方法的评价 |
| 2.3 DMA一体化系统设备的技术参数和功能 |
| 2.3.1 插入式电磁流量计（Hydr INS）技术参数和功能 |
| 2.3.2 数据记录仪技术参数和功能 |
| 2.3.3 渗漏预警探头 |
| 2.3.4 多探头相关仪Soundsens |
| 第三章 宏观检测系统DMA分区计量系统的硬件及软件改进 |
| 3.1 宏观检测DMA分区计量系统硬件的优化改进 |
| 3.2 宏观检测DMA分区计量软件系统优化开发 |
| 3.2.1 插入式流量计渗漏监测预警软件系统存在的问题 |
| 3.2.2 插入式流量计渗漏监测预警软件系统优化开发 |
| 3.3 应用实例 |
| 3.3.1 试点选择 |
| 3.3.2 设备的安装和检测 |
| 3.3.3 数据分析 |
| 3.3.4 结论 |
| 第四章 铂马渗透预警系统的硬件改造及软件系统开发及应用 |
| 4.1 铂马渗透预警系统硬件的改造 |
| 4.1.1 铂马渗透预警系统硬件存在的问题 |
| 4.1.2 铂马渗透预警系统硬件改造 |
| 4.2 铂马渗透预警系统软件开发 |
| 4.2.1 铂马渗透预警软件系统概述 |
| 4.2.2 软件设计 |
| 4.2.3 接口设计 |
| 4.2.4 运行设计 |
| 4.2.5 出错处理设计 |
| 4.2.6 维护设计 |
| 4.3 应用实例 |
| 4.3.1 试点选择 |
| 4.3.2 设备的安装和数据分析 |
| 第五章 漏点精确定位系统的应用 |
| 5.1 漏点精确定位系统理论 |
| 5.2 试点选择 |
| 5.3 设备的安装与分析结果 |
| 5.4 检测界面设计 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 基于DMA一体化系统城市供水管道漏点定位技术应用推广及成果分析 |
| 6.1 城市供水管道漏点定位技术的应用推广 |
| 6.2 城市供水管道漏点定位技术应用的经济效益分析 |
| 6.3 城市供水管道漏点定位技术的成果分析 |
| 第七章 结论与建议 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 存在问题 |
| 7.3 建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及参加的主要科研项目 |
（10）供水管道泄漏相关定位系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 自来水管网泄漏检测定位研究背景 |
| 1.2 国内外技术方法研究现状 |
| 1.2.1 泄漏检测定位方法研究现状 |
| 1.2.2 国内外泄漏检测定位技术水平现状 |
| 1.3 论文研究内容 |
| 2 供水管网泄漏声产生机理与特性分析 |
| 2.1 泄漏主要形式 |
| 2.2 泄漏处主要声源 |
| 2.3 背景噪声分类 |
| 2.4 供水管道泄漏信号特征 |
| 2.4.1 传播特性 |
| 2.4.2 幅频特征 |
| 2.4.3 衰减特性 |
| 2.5 小结 |
| 3 降噪方法研究 |
| 3.1 频率选择滤波去噪 |
| 3.2 小波去噪 |
| 3.3 自适应噪声抵消 |
| 3.4 经验模态分解方法 |
| 3.4.1 本征模态函数 |
| 3.4.2 经验模态分解基本原理 |
| 3.4.3 主要IMF选取及处理方法 |
| 3.5 EMD端点效应及抑制方法 |
| 3.6 基于EMD方法去噪效果实验 |
| 3.7 小结 |
| 4 基于时延估计的泄漏定位方法 |
| 4.1 时延估计泄漏定位模型 |
| 4.2 相关时延估计方法 |
| 4.3 理想信号互相关分析试验探究 |
| 4.4 相关时延估计方法在模拟实验中的应用 |
| 4.5 小结 |
| 5 城市供水管网泄漏检测定位系统设计 |
| 5.1 供水管道泄漏检测定位系统总体架构 |
| 5.2 管道测漏传感探头设计与实现 |
| 5.2.1 传感探头壳体结构设计 |
| 5.2.2 传感模块 |
| 5.2.3 信号调理模块 |
| 5.2.4 数据采集模块 |
| 5.2.5 数据传输模块 |
| 5.2.6 电源模块 |
| 5.2.7 管道测漏探头硬件系统 |
| 5.3 采集集中器设计与实现 |
| 5.4 系统软件设计 |
| 5.5 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 附录内容名称 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
四、自来水管道泄漏相关检测定位系统研究（论文参考文献）
- [1]基于声发射信号的管道泄漏检测及定位方法研究[D]. 黎晨. 西安理工大学, 2021(01)
- [2]基于SVM及改进EWT的供水管道泄漏检测定位研究与实现[D]. 程振华. 重庆邮电大学, 2021
- [3]供热管道泄漏检测及定位方法研究[D]. 梁策. 沈阳航空航天大学, 2019(04)
- [4]供水管道泄漏声信号检测系统的研究与设计[D]. 孙保海. 西安电子科技大学, 2019(02)
- [5]基于分布式光纤拉曼测温的自来水管道泄漏检测与定位研究[D]. 赵亚. 中国计量大学, 2019(02)
- [6]供水管道泄漏检测与定位系统的设计与实现[D]. 谭建勇. 南京邮电大学, 2018(02)
- [7]流体泄漏检测系统研究及应用[D]. 吴天琦. 江苏师范大学, 2018(12)
- [8]90°弯管存在下的供水管道泄漏定位研究[D]. 张敏姿. 重庆大学, 2017(06)
- [9]供水管道漏点检测技术优化开发研究[D]. 贾亚杰. 太原理工大学, 2016(08)
- [10]供水管道泄漏相关定位系统设计[D]. 高潮. 大连理工大学, 2016(03)