音波泄漏检测技术具有灵敏度高、实时性强和定位精度高等优点,在长输管线泄漏检测领域具有极大的应用价值。但由于现阶段的技术瓶颈,音波泄漏检测方法尚未在工程实际中得到应用。本文将针对现有研究不足,对音波信号检测的各个环节进行了进一步的研究,具体的研究内容和结论如下:(1)介绍了泄漏音波信号采集系统各个硬件单元的主要性能参数,描述了音波信号在信号采集的各个环节的表现形态,总结了一种泄漏音波信号采集系统的设计方法,对实验室采集系统进行了分析,得出实验室采集系统具有较大潜力,但是对低频信号采集能力不足;(2)介绍了实验室的两套实验环道以及输气和输水实验流程,设计了大管径环道的泄漏实验方案;(3)对泄漏音波信号的滤波方法进行了系统的研究,介绍了经典滤波方法的分类、主要原理和核心思想,对经典滤波方法进行了适用性分析,引入了以盲源分离算法为代表的现代滤波方法,介绍了盲源分离算法的基本原理和编程流程,研究了盲源分离算法对泄漏音波信号的实际降噪效果,最终建立了一套滤波体系,结果表明经典滤波算法不能滤除同频带噪声,而以信号独立性为判据的盲源分离算法可以很好的实现信号的降噪分离,对实验室环道,小波滤波具有最好的滤波效果;(4)对小泄漏孔径比条件下泄漏音波信号的产生和传播特性进行了研究,分析了阀门、弯管和变径管对泄漏音波信号传播的影响,对比了输水和输气泄漏工况的差异性,实验表明大管径环道运行工况更加类似实际长输管线,信号幅值在传播过程中满足指数衰减规律,阀门噪声波及范围有限,弯管和变径管都对泄漏音波信号存在反射作用,反射频段与结构尺寸相关,输水泄漏工况与输气泄漏工况存在差异,输水泄漏音波信号的频域能量分布与泄漏孔径有关,并且集中在更低的频段范围内,泄漏幅值远远大于输气泄漏工况,幅值与泄漏孔径不呈线性规律变化。