供水管道是一个城市的生命线,其泄漏问题会严重浪费水资源、造成经济损失并危害居民生命健康。因此,及时有效地检测定位泄漏源对城市的可持续发展具有重要意义。基于压力信号的管道泄漏检测方法近年来得到了广泛的研究和应用,泄漏产生的负压波包含泄漏位置信息,通过准确计算被检测管道两端负压波信号的时间差能实现有效的泄漏定位。然而,该时间差的计算精度主要取决于负压波拐点的提取效果,压力信号在采集传输过程中混入的噪声以及拐点提取算法的有效性都会影响拐点提取的结果。针对这些问题,本文基于变分模态分解（Variational mode decomposition,VMD）对供水管道压力信号降噪以及负压波拐点提取的算法展开了研究,主要内容为:（1）供水管道压力信号中的噪声会引起泄漏误报并使负压波拐点难以提取,而将小波分解、经验模态分解（Empirical mode decomposition,EMD）等方法应用于降噪时存在依赖经验参数以及模态混叠的不足。针对这些问题,本文提出了一种基于VMD的压力信号降噪方法。该方法通过VMD分解原始压力信号,利用相关系数实现对有用压力信号分量的筛选,根据信息熵最小值优化了VMD的参数并得到最优降噪信号。仿真结果表明,所提方法降噪后的信噪比平均提升了10.17 d B。实验结果表明,相比传统压力信号降噪方法,所提方法能有效平滑噪声,获得了清晰且不失真的压降曲线,为准确提取负压波拐点奠定了基础。（2）传统负压波拐点提取方法基于小波分解,拐点细节的分离效果取决于选择的小波类型和分解层数,因此真实拐点很容易被压力信号中的微小波动或突变所掩盖。此外,用于拐点提取的细节信号通常是人为选择,缺乏自适应性。针对这些问题,本文提出了一种基于VMD的负压波拐点提取方法。该方法通过VMD分解降噪后的负压波信号,重构其高频成分获得细节信号。然后,利用最大峭度筛选最优细节信号,并根据其最大峰值提取负压波拐点。仿真结果表明,所提方法能有效获取拐点细节,计算精度更高。实验结果表明,所提方法能在拐点处获得唯一且清晰的最大峰值,有效提取了负压波拐点。相比小波方法,该方法对噪声的鲁棒性更好,泄漏定位的最小相对误差为2.31%。（3）为便于将本文所提算法应用于实际工程,利用MATLAB开发了基于变分模态分解的供水管道泄漏检测定位软件。该软件操作方便,包含登录模块、首页模块、泄漏检测模块、泄漏定位模块以及方法对比模块,实现了所提泄漏检测定位方法的全套功能。