供水管道系统是社会存在与发展至关重要的基础设施,而管道泄漏一直是我国面临的严峻问题,因此,检测管道泄漏并对漏点定位具有重要的实际应用意义。供水管道泄漏检测方法很多,其中声学检测技术被普遍运用。本文以供水管道泄漏为背景,以泄漏声信号为对象,利用基于互谱分析的变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)定位方法提高低信噪比(Signal-Noise Ratio,SNR)下的泄漏信号的信噪比,从而提高定位精度;将不同工况信号经VMD分解后求得的特征向量进行组合作为支持向量机的输入,从而提高泄漏识别的准确率。主要研究内容为:1.针对供水管道泄漏声信号在信噪比低的情形下,进行时延估计定位误差大的问题,提出基于互谱分析的VMD供水管道泄漏定位方法。首先,利用互谱分析确定泄漏特征频带,并用VMD将泄漏信号分解成多个本征模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF)分量,然后将IMF分量在特征频带内的能量比例作为选取准则来确定有效IMF分量进行信号重构,最后对重构信号进行时延估计确定漏点位置。实验结果表明本文所提方法的平均相对定位误差为2.530%,相比互相关方法的8.621%和基于相关系数的VMD方法的16.860%,具有更小的定位误差和更稳定的定位性能。2.针对管道泄漏信号的非线性、非平稳等特点,利用VMD方法分解泄漏、敲击、正常和过路等工况信号并提取峭度、样本熵和中心频率等特征向量。实验结果表明单个特征或者特征向量的泄漏检测的识别率不高,本文提出将VMD峭度、VMD样本熵和VMD中心频率进行组合作为支持向量机(Support Vector Machines,SVM)的输入,最终得到的泄漏检测识别率达到98.75%,相比单个特征向量识别率最高的91.25%,有明显提高。3.采用Qt和MATLAB混合编程的方法将提出的基于VMD和互谱分析的供水管道泄漏检测和定位方法进行界面化图形展示,该软件系统主要包括登陆管理、信息管理和数据处理功能模块,实现操作方便、界面友好的泄漏检测和定位。就具体案例进行了相关研究内容的验证,实验结果表明,该软件能够实现本文提出的供水管道泄漏检测定位功能。