随着经济社会的高速发展,国内对于油气资源的需求逐年增高,而管道运输既方便快捷,成本又低,是油气运输的理想方式。但是,随着管道运输比重的逐渐增强,国内管道泄漏事故频发,不仅造成了重大的经济损失和人员伤亡,而且严重污染了环境,与建设美丽中国的愿望背道而驰。为了能够及时发现管道泄漏并进一步降低泄漏事故所带来的危害,必须对管道实时有效的监控。本文对负压波泄漏检测技术进行研究,并以此设计和研发了一套输油管道泄漏实时检测及定位系统。首先,根据负压波的传播规律,推导了负压波的产生、传播以及传播途中衰减的数学模型,基于该模型,结合负压波泄漏检测定位原理,建立了负压波波速修正模型,并对定位公式进行了改进。其中,首、末站计算机系统时间同步问题是通过使用GPS来统一上、下游各个站点工控机系统的时钟来实现的,精度完全能够达到要求;考虑到负压波波速随温度的变化,提出了负压波波速的线性修正模型;由于在复杂工况下,若只通过负压波法对输油管道系统进行实时监控,容易发生误报,因而联合了流量判断机制共同实现泄漏检测,进一步提高了泄漏检测的准确性和可靠性。其次,在系统设计中,数据处理部分对于整个系统起着决定性的作用,直接影响泄漏事件判别准确性和定位精度。基于小波分析的特殊优势,本系统采用了小波阈值去噪法完成了对信号的分析与处理,通过对比常用的Symlets小波系和Daubechies小波系,选择最佳小波基、阈值及小波变换阶数,利用小波变换法对原始泄漏负压波信号中夹杂的噪声信号予以处理,同时在时域及频域中分析信号,有效区分信号中的突变部分和噪声,滤除系统噪声,提高信噪比,便于进行泄漏判断及定位。最后,开发了一套基于C#语言与MATLAB语言相结合的负压波泄漏检测系统,分别从硬件组成及软件设计两方面进行说明,硬件方面主要介绍了压力、流量传感器等相关设备的组成和选型;软件方面主要设计了五大程序模块,主要包括系统的初始化模块、数据采集与显示模块、数据保存与历史查询模块及泄漏检测与定位模块,并且对软件不断调试,同时利用现场采集到的管线泄漏负压波数据,对系统予以测试,证实了该系统的可靠性。