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供水管网检漏系统的基础研究

龙芋宏

  世界各国都非常重视自来水漏损控制工作,将漏损量的大小作为衡量自来水管网技术和运行状况的一个重要指标。漏损控制是所有供水企业面临的共同课题。我国供水企业检漏设备落后,尽管十多年来,检漏技术取得了不少成绩,但由于效果不理想或投资很大,应用较少。寻求一种经济有效的检漏方法是供水企业梦寐以求的事。本论文基于已有检漏的方法和近期一些新技术成果的基础上探讨检漏技术有关问题,提出了基于神经网络模式识别的单传感器的检漏并定位的新方法。在信号处理和模式识别上分别应用LabVIEW和MATLAB软件编程处理作了一些新尝试。本文讨论了供水管网泄漏形成的多相湍射流引发的的应力波在管壁中传播的机理,分析了泄漏引发的管道横振、纵振和圆环振动。设计了模拟实际情况的管道泄漏实验,实验对相同管径的管道上不同形状(包括圆孔或孔缝)的漏孔分别在不同位置时的应力波声信号进行检测记录、分析。通过对信号进行时域互相关分析检测泄漏位置,验证了相关测距理论,同时,也说明本实验的正确性。在信号处理方面,对单传感器在泄漏管道不同位置拾取的泄漏信号应用美国国家仪器公司(简称NI公司)的虚拟仪器软件平台LabVIEW进行分析,并提取时域和频域信号特征指标构造神经网络输入矩阵,建立了能对管道泄漏状况进行分类的神经网络模型,以检测管道泄漏的发生并进行泄漏定位。对管道泄漏状况进行分类的神经网络模型选用BP 网络,它的构造、训练、检验是在PC 机上通过MATLAB 来完成的。实践表明,该方法是有效的。在信号采集部分,本文还就NI 公司LabV EW使用的A儿卡价格昂贵的问题进行自编程,开发了普通数据采集卡与虚拟环境开发系统的链接应用程序,使LabV EW 实现与国产普通A/D卡链接,大大降低了成本。……   
[关键词]:供水管网;泄漏检测;虚拟仪器;神经网络;信号分析
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:广西大学2001年