基于多声学传感器的声发射检测技术的应用研究

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由于可利用水资源的日益减少，水资源的保护己引起很多国家的极大关注和重视。管道作为城市供水系统中可利用水资源的主要载体，其安全性能已成为关系民生的重大问题。然而近几年来管道事故频频发生，其中人为损坏所占的比重越来越高，它造成了可利用水资源的极大浪费。因此，迫切需要一种检测手段不仅可以监测水管道损坏活动而且可以检测到水管道泄漏点的具体位置。在分析了声发射检测法的研究进展的基础上，针对国内外管道泄漏实时检测的研究现状，提出了采用声发射检测法对管道损坏信号进行检测的方法，并根据城市供水系统多种口径管道的特点，进一步论证了采用多声学传感器融合解决大口径管道损坏的可能性，并从理论上证实了采用多声学传感器融合解决大口径管道损坏的可行性。检测系统的设计与开发工作的顺利进行以及大量的试验环节的积极开展，为系统最终在应用实践中证实了采用多声学传感器融合解决大口径管道损坏的可行性。本文的主要工作及创新点如下： (1)论证了采用多声学传感器融合解决大口径水管道损坏的可能性，并在对埋地水管道破坏的声信号传播进行机理分析的基础上，从理论上证实了采用多声学传感器融合解决大口径管道损坏的可行性。并明确了声学传感器的型号选择以及具体的融合策略。 (2)提出了检测系统的总体方案框架模式，即在数据采集单元部分采用基于TMS320VC5509为内核的DSP系统而在上层管理单元采用虚拟仪器来完成界面设计的框架模式。它是基于系统的具体指标要求，通过比较几种可能的方案而选择的最佳方案。 (3)开发了基于TMS320VC5509为内核的DSP系统。它主要采用CPLD+DSP的混合结构来完成核心部分的设计，通过CPLD实现系统存储单元的控制。 (4)开发了基于虚拟仪器上层管理单元的用户界面。虚拟仪器借助于图形化软件开发环境LabVIEW的优势使上层管理单元的界面设计十分简单，LabVIEW中包括大量现成的信号处理模块，使系统在信号去噪处理以及信号分类等方面的处理如鱼得水。

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作者
张立;
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作者单位

浙江大学;

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授予单位浙江大学;
学科检测技术与自动化装置
授予学位硕士
导师姓名周泽魁;
年度 2006
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类 TP212.16;
关键词
管道损坏; 多声学传感器; 信息融合; 虚拟仪器;

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