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随着石油、天然气等工业的发展,自来水供水的普及,管道运输在国民经济中的地位越来越重要。与此同时,由于输送管道管龄增长、管道腐蚀以及人为原因,管道泄漏事故频发,造成了资源严重浪费,并且危险物质外漏,造成环境污染,给人民的生命财产造成了威胁。因此,建立一套有效的管道泄漏检测系统,避免或者尽可能的减少损失,具有重要的意义。 本文从实验的角度,建立了管道泄漏检测实验系统,一方面为管道泄漏检测的实际运用提供基础;另一方面,为其它学员学习并进一步深入研究管道泄漏检测技术给出参考。基于已有泄漏检测的方法和近期一些新技术成果,本文主要进行如下的研究。 广泛查阅了相关资料,以实验系统为基础,在实验室中搭建实验台,模拟实际应用管道输送液体正常运行以及发生泄漏时的状况。通过了解现有的主要管道泄漏方法,结合实际,选择负压波联合流量法进行泄漏检测。为了达到实验所预计的要求,进行了重要检测仪器以及数据采集卡的选型以及相关调试。 由于实验管道是短管道,为了能够准确的对泄漏点定位,对泄漏点定位的绝对误差要求十分严格,即要求采集的数据能反映极短时间内的数值变化,因此对数据采集提出了要求。本文建立了一套符合实验系统要求的高速数据采集系统,保证了系统精度。 对实验数据的处理是进行管道泄漏判断和泄漏点定位的关键。传统的用于信号时频分析的方法是短时傅立叶变换,本文将它和近十年发展起来的小波分析进行了对比,确立使用小波分析来进行数据处理。实验证明,小波分析在信号分析中对于信号中噪声的剔除有很好的效果。在对泄漏点定位中,即奇异点定位中,小波分析可以反映奇异点的位置和性质。 最后,基于实验原理和数据处理理论,使用虚拟仪器编程技术实现了管道泄漏检测的软件系统并应用于该实验系统,对实验结果进行了分析。文中介绍了虚拟仪器和它的开发平台LabVIEW,并应用LabVIEW软件做了一些新的尝试,解决了在软件实现中的一些问题。系统软件使用简单,效果良好,为程序的使用人员提供了良好的操作环境。