供水管道泄漏点定位系统研究与设计

来源 :内蒙古科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chinalaobi
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
供水管道是保证人们生活、城市发展以及生产建设必不可少的基础设施。为了保证管道能够正常运行,研究并开发一套适应我国管道状况的、能够实现在线检测的、可靠性高的管道漏点定位系统,及时检测管道泄漏并确定泄漏源位置,对于节约水资源具有重要的实际意义。  本文把供水管道实验系统作为研究对象,对管道泄漏信号的生成原理、传播特征和频率特性进行了分析,在此基础上研究用于漏点定位的互相关时延估计算法与 LMS自适应滤波时延估计算法,并设计了一套供水管道泄漏点定位的数据采集与处理系统。该系统主要以FPGA芯片EP4CE30F23C8为核心处理器。硬件设计主要包含信号检测调理模块、信号采集模块、信号处理及显示模块。其中信号处理模块采用SOPC Builder构建的SOPC系统来完成,SOPC集成了软核CPU、SDRAM存储器、PIO接口及JTAG调试接口,其作用是控制 A/D采集上、下游管道泄漏信号并进行显示,以便完成上、下游采样数据的互相关运算及漏点定位。本设计采用软件集成开发环境NiosⅡIDE中的 C语言编制泄漏信号的采集,处理及显示等核心程序。  本论文针对实验室管道,通过泄漏检测定位仪获取管道泄漏波形,并分析泄漏信号频率特性,泄漏频率范围为50Hz~2kHz。针对微弱的泄漏声信号设计了FIR数字滤波器;借助于 Matlab仿真平台验证了两种时延估计算法的可行性与有效性;此外对泄漏检测定位系统的数据采集模块进行了仿真,最后将 SOPC硬件系统与NIOSII IDE软件编写的程序进行连接与调试,结果表明该定位系统实现了预期的泄漏信号检测与定位功能。
其他文献
希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang Transform,HHT)作为一种非线性非平稳数据分析方法,由经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)和希尔伯特谱分析(Hilbert Spectrum A
随着科技的迅猛发展,伺服系统的指标要求越来越高,其中低速跟踪性能是评价伺服系统优劣的指标之一,研究如何改善伺服系统的低速跟踪性能具有重要的实际意义。本论文以高精度
高速铁路基础设施是高速列车运营的基础,基于传感器网络的高速铁路基础设施检测能够实时感知基础设施的状态信息,保障高速铁路列车安全运营。本文利用无线传感器网络的相关理论
在现代都市快速发展的今天,我国主要的供热系统正慢慢的转变为集中供热系统,伴随着创建节约型、友好型社会的理念被提出,如何使集中供热系统即满足用户供热需求又能达到节能降耗
辊道窑控制系统中存在温度多变量间的耦合,即单个变量的变化会引起其它变量输出的改变。如果不对温度多变量间的耦合做解耦控制,必定会影响到辊道窑的控制效果。因此为获得令人
煤炭是我国的重要能源,煤炭的安全生产一直受到人们的普遍关注。随着科学技术的高速发展,煤炭企业对信息化的需求日益增长。然而,在网络化煤矿综合监控信息系统中,由于监控子
近年来,随着电子科学技术的不断发展,各种现代化装备系统的设计制造也越来越复杂。各种广泛应用了分布处理系统结构、智能化信息处理、和大规模集成电路器件及高性能计算机等
MEMS(Micro-electromechanical Systems)惯性测量单元(IMU)具有体积小、测量范围大、可靠性高和易于实现数字化等优点,目前已经被广泛应用到汽车电子、精密仪器、航空航天等
随着电力电子技术,微电子技术以及稀土永磁材料和现代电机控制理论的发展,使得永磁同步电机(PMSM)在交流伺服传动领域得到了广泛的应用。论文首先介绍了课题的背景及意义,在分析
边缘是图像的最基本特征,图像的大部分信息都存在于图像的边缘中。因此如何获取图像的边缘,成为图像处理与分析技术中的研究热点。到目前为止,已有许多图像边缘检测的算法,但由于