1. 研究目的与意义（文献综述）
近年来，随着国家经济的高速发展，各种管道工程应运而生。大的方面像西气东输，是我国距离最长、口径最大的输气管道，投资金额巨大，管道输送距离遥远。小的方面像是家庭的给水管道，厨房、厕所等都是管道密集和不可或缺的地方。各式各样的管道给人们生活带来便利的同时也为人们带来了各种各样的问题，比如管道布局、老化、泄漏等问题。而这之中最为严重的当属管道泄漏，天然气、原油的泄漏造成巨大经济损失的同时还对泄漏处的环境造成了严重的破坏。家庭中管道的泄漏会造成空间潮湿，导致各种细菌、真菌的繁殖，影响了家人的身体健康。同时泄漏的水源还会渗透进各种电器设备和输电线路中，从而引发触电等危险情况。因此一个稳定实用的泄漏检测系统是非常有意义的，能及时地发现泄漏点并报警，便可阻止后面一系列问题的发生。
基于管道泄漏问题的研究在国内外一直都是大多公司和机构重要的研究课题，而解决管道泄漏问题的方法也是多种多样。传统的有生物检测法，通过人的眼睛和耳朵去进行泄漏点的定位和报警，显然这种方法是最简单的同时也是局限性最大的。目前大多的检测方式主要分为两种一种是外部检测法一种是内部检测法。外部检测法有光纤法、生物传感法、电容法、光学相机法、声波法等；内部检测法有神经网路法、统计泄漏法、系统辨识法、负压波法等。本文研究的是基于声信号的检测[1]来实现管道泄漏的检测和定位，这就涉及到了声发射技术[5]。我国是从1973年起才开始从事有关声发射的研究，经过几十年的发展我国的声发射技术也取得了重大的进展。新世纪以来陈玉华利用相关分析法和基于fft谱的分析方法相结合的方法对声发射信号进行了分析；陈潇、蒋鼎国等人[3]采用了声发射与小波包理论结合的方法，对管道泄漏点的定位进行了研究；之后方超、张鹏林等学者[2][4]相继在前人的基础上对声信号检测漏水定位做了不少的研究实现了管道的精确定位。我国虽然供水管道检测技术起步晚但发展迅猛，重庆大学[8]为此做了大量的实验，总结出了供水管道泄漏微弱信号的传播特性。设计了利用嵌入式技术对泄漏信号进行采集与储存、虚拟仪器lab view进行漏点定位的系统，实际测量结果得出的定位误差在0.2m之内，已达到了的实际检测定位的需求。这种方法的不足之处在于系统过于复杂且难以操作同时精准度也不够高。
国外方面声发射技术兴起较早，80年代德国两大公司合作开发了相关分析法的声信号泄漏检测技术，将提取到的相关参数信号进行运算，从而确定泄漏信号的位置，从此为管道泄漏的声信号检测技术拓展了新的道路。美国oilton公司利用高精度的红外摄像机对管道地热辐射细微变化信息进行采集，通过这些信息的光谱分析来确定管道泄漏的漏点位置，该方法可用于远距离管道泄漏检测。atef和zayde y教授等人[11]通过将红外摄影技术和雷达技术结合来进行地下管道泄漏检测，该方法利用了雷达技术来确定管道的位置，利用红外摄影技术图像显示泄漏位置，然后将雷达图像与红外图像重合比较管线位置和泄漏点位置。这一方法在探测管道泄漏中取得了成功的应用，测量误差为2.9~5.6%，但是此方法会受到环境、管道温度等的影响从而降低测量精度。
2. 研究的基本内容与方案
-
本设计研究的基本内容
本文旨在设计一个便利实用的家庭漏水检测定位系统，能够在家庭管道发生漏水时实时的检测到漏水的位置，并确保漏水点的位置在一定的误差范围之内。根据上文所述关于管道泄漏的研究目前已经取得了不少的成就，其检测的方式和系统也是多种多样。而本文采用声信号来作为载体，以dps和单片机作为处理器来设计一个基于dps的声发射管道泄漏检测定位系统。
系统主要由三部分组成。第一部分是数据采集和预处理模块，该模块主要由传感器、滤波电路和ad转换器组成，这一部分主要负责采集管道泄漏点的时间延时并通过滤波电路和ad转换器将它转换成数字信号输送给dsp，由dsp作进一步的处理和计算。第二部分是dsp和单片机的双核处理器模块，该部分的功能是整个系统的核心，dsp负责将接收到的数字信号做进一步的处理，得出结果，然后传给单片机，单片机将接收到的结果进行包装然后通过外设显示出来。最后一部分由单片机外设和显示模块组成，显示模块是对系统得出的结果通过led显示屏进行显示，外设部分主要是键盘输入可以对系统的相关参数进行修改。
剩余内容已隐藏，您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容！3. 研究计划与安排
第1-3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需的相关知识。
确定方案，完成开题报告和外文翻译工作。
剩余内容已隐藏，您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容！4. 参考文献（12篇以上）
[1]孙保海. 供水管道泄漏声信号检测系统的研究与设计[d].西安电子科技大学,2019.
[2]方超.基于dsp的家庭漏水检测系统设计[j].电子制作,2019(12):10-11.
[3]陈潇,蒋鼎国.声发射技术在管道泄漏检测中的应用[j].智慧工厂,2017(11):67-70 74.
剩余内容已隐藏，您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容！立即支付
课题毕业论文、开题报告、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
