供水管网泄漏定位研究与检测系统开发

在分析泄漏声波在管线中传播特性的基础上,根据自适应滤波时延估计与泄漏定位的原理,设计与实现了管网泄漏定位系统中的传感器及信号调理电路、数据采集与通信电路、数字滤波以及泄漏定位软件等,并进行了系统集成.在实现的系统中,传感器采集到的泄漏声信号被转换成12位数字量,通过通信端口读入计算机.为了得到准确的定位结果,对采集到的数据采用了选频段滤波、分时段时延估计、根据信号幅值的相对强弱进行抑制突发强干扰.现场试验与运行结果表明:系统硬件和软件流程运行正确,达到了设计的需求;泄漏定位结果误差小于0.5 m,能够满足实际测量的要求.     

基于超声波传感器的泄漏检测仪的设计

由于传统的气体泄漏检测手段存在成本高等缺陷,设计了一种基于超声波传感器的泄漏检测仪。系统以嵌入式微处理器为核心控制器,主要设计了信号采集电路、信号处理电路和数据传输电路等。该超声波泄漏检测仪能检测破损管道泄漏出的超声波信号,并将数据传输到上位机进行快速傅里叶(FFT)变换,最后在上位机上实时显示监测结果。试验结果表明,该超声波泄漏仪具有操作简单、成本低、检测精度高等优点。     

供水管道检漏智能数据采集记录器的设计

设计了一种用于检测供水管道泄漏的智能数据采集记录器.进行了敏感元件的选型、硬件电路和传感器工艺结构的设计,并编写了记录器系统应用程序及传感器接口程序.该记录器能够实现对管道泄漏音频信号的采集、存储和传输,并能够根据测量现场环境噪声的变化对采集信号进行自适应处理,以提高采集信号的信噪比.将设计的数据采集记录器用于供水管道泄漏检测实验,结果表明:该记录器可很好地应用于管道泄漏信号检测,并具有较好信噪比.     

基于动态压力信号的管道泄漏检测技术研究

本文提出基于压电传感器信号特征的管道泄漏检测方法。比较了基于压电传感器和压力传感器的管道泄漏检测的优缺点，介绍了基于压电式动态压力变送器的管道泄漏检测的系统结构、压电式动态压力变送器的外形特征和内部结构，分析了基于压电式动态压力变送器的管道泄漏信号的时、频域特征，给出了相应的检测和定位方法。实际应用表明，这种方法可以快速、准确地进行泄漏检测和定位，并能可靠地工作。     

基于物联网的燃气管网泄漏检测系统研究

根据城市公共安全管理的需求,设计并实现了一种基于物联网的燃气管网泄漏检测系统。采用高精度压电式动态压力传感器、无线传感器网络和GPS模块实现泄漏瞬变压力波信号的实时同步采集。为保证数据远程传输的实时性和可靠性,采用4G模块MC7710和STM32F405RG微处理器完成了4G网关的设计。远程数据中心采用基于互功率谱相位的广义互相关时延估计方法对现场信号分析和处理,实现了管网中燃气泄漏点的定位。实验结果表明,该系统数据传输稳定可靠,泄漏定位准确度高,能够满足燃气管网泄漏检测的需要。     

自适应供水管网泄漏检测定位仪器系统

介绍了一种供水管网泄漏检测及漏点定位的仪器系统检测原理及基本系统构成。系统针对泄漏信号特征因管道材质、内径、管内压力及流量的不同而各异的情况，以及检测现场不可避免的各种突发干扰噪声，采用自适应信号处理技术结合小波分析方法，估计时间延迟检测定位漏点。仪器系统由主机、多个数据采集单元和内装IC电路的加速度传感器组成，基于虚拟仪器技术构建，软硬件结合，实现信号的采集、存储和传输、信号处理及检测信息的显示。     

基于声发射的CO_2运输设备泄漏检测和定位研究

为快速准确实现CO_2运输设备的泄漏检测和定位,提出了一种基于声发射的泄漏检测和定位方法。针对管道和储罐两种运输设备的物理特性,分别采用低频和高频声发射传感器采集声波信号,通过时域和频率特征来判断是否发生泄漏;然后为寻找泄漏源,提出了一维和二维定位简化模型,首先使用经验模态分解法(EMD)对泄漏信号进行了多层分解,然后采用到达时间差法(TDOA)和双曲线法进行泄漏源的定位。结果表明:CO_2泄漏信号与未泄漏信号在时域和频率存在明显区别,一维和二维定位模型能够有效地完成CO_2运输管道和储罐的泄漏定位。     

光纤位移传感器信号处理电路设计

为了实现光纤位移传感器的信号检测,提出了一种测量传感器微弱信号的方法.通过使用MAX274和AD637等元件设计了性能较好的滤波电路和相关检测电路.重点阐述了带通滤波器的设计原理和实现方法.实验结果表明,设计出的信号处理电路对所设计的光纤位移传感器,能够有效地滤除信号中的噪声,并且传感器也有较好的信号输出.     

供水管道泄漏定位中基于互谱的时延估计

供水管道泄漏时产生泄漏声波，根据泄漏声波到达安装在管道上的2个传感器的时间差可以估计泄漏位置。减小时延估计的方差必须对信号滤波以提高信噪比，但泄漏信号所在的频带是不能预先确知的。互谱相位谱和相干函数在频域上反映了2个信号的相关性，根据它们估计泄漏信号的频带、设定滤波器截止频率，在较低信噪比的情况下提高滤波效果及检测结果的置信度。实际检测结果表明，该方法减小了泄漏定位的误差。     

安培型免疫传感器电路模型的构造及参数提取

安培型免疫传感器通过检测其产生的电流信号,可实现生物分子信息的检测与识别.通过对安培型免疫传感器输出信号的研究,提出了一个合理的传感器电路模型,运用多种方法对模型进行了参数提取并通过Matlab进行了验证.传感器的建模可以给信号处理电路的设计提供更好的参照,避免参数之间的冲突,同时也使得传感器可以和信号处理电路放在一起进行仿真,提高了前后端电路信号的一致性和芯片设计的成功率.