聚乙烯管在燃气管道应用领域占的市场比例越来越高,其寿命长、耐腐蚀、施工方便的特点使其可广泛应用于燃气、供水等行业。聚乙烯管道的使用效果与焊接工艺过程的参数息息有关,目前对于聚乙烯管道熔接的质量没有一个非常有效的监测手段。一般情况下,现有的PE管道检测是通过焊接效果来评判诊断精度有限,且效率较低,同时检测成本较高,施工人员的素质也会影响焊接的质量,在出现焊接质量问题时不能及时的发现和追溯责任。基于以上问题,本文设计一套PE管道焊接质量在线智能监测系统,通过对焊接人员身份的识别和对管道焊接参数的在线精确诊断来确保PE管道焊接的质量,同时对焊接位置的确定以提高维修效率,完成PE管道焊接质量监测的智能化。本文分析了PE管道焊接质量的特性,并通过对国内外行业现状的分析,以工程实际需求为出发点,应用嵌入式软硬件开发技术,诊断算法模型设计技术和手机APP开发等相关知识,设计研发一套PE管道焊接质量在线智能监测系统,实现了PE管道焊接质量在线诊断监测以及焊接信息智能化管理。主要的研究内容为:首先,根据课题的需要,在型号为S3C2440的ARM 9处理器硬件平台和Linux操作系统软件平台完成系统整体实现方案的设计,并完成设计调试硬件平台,包括通信模块、信息采集模块的设计,为管道焊接质量监测系统提供合适的工作环境;其次,完成搭建嵌入式Linux操作系统开发环境,设计嵌入式应用程序以实现多线程数据实时采集;完成包括4G通信、蓝牙通信、定位、身份识别在内的多种模块的驱动程序设计,进行Linux操作系统驱动模块的剪裁移植;然后,使用Java语言在Eclipse集成环境下完成移动终端手机APP的开发,完成蓝牙协议的开发编写,实现下位机和手机数据和命令交互,并利用My SQL数据库完成管道焊接信息数据的保存;再然后,完成管道故障在线诊断算法的设计,搭建故障诊断算法模型,完成训练和验证数据集的训练,完成网络诊断误差分析和方法改进,将算法在服务器上实现,实现对焊接质量的在线实时诊断;最后,完成对整个系统的硬件和软件功能测试,并与焊接设备进行系统联调。经实验证明,本PE管道焊接质量在线智能监测系统可实现PE管道焊接参数采集,并完成焊接质量诊断分析,同时通过采集焊口位置信息、工人身份信息提升整个焊接系统的安全性和可追溯性,设计手机APP对整个工程系统进行即时管理。通过以上功能实现,对燃气管网焊接过程中焊口质量有良好的监测效果。