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世界各国都非常重视自来水漏损控制工作,将漏损量的大小 作为衡量自来水管网技术和运行状况的一个重要指标。漏损控 制是所有供水企业面临的共同课题。我国供水企业检漏设备落 后,尽管十多年来,检漏技术取得了不少成绩,但由于效果不 理想或投资很大,应用较少。寻求一种经济有效的检漏方法是 供水企业梦寐以求的事。 本论文基于已有检漏的方法和近期一些新技术成果的基础上 探讨检漏技术有关问题,提出了基于神经网络模式识别的单传 感器的检漏并定位的新方法。在信号处理和模式识别上分别应 用LabVIEW和MATLAB软件编程处理作了一些新尝试。 本文讨论了供水管网泄漏形成的多相湍射流引发的的应力波 在管壁中传播的机理,分析了泄漏引发的管道横振、纵振和圆 环振动。设计了模拟实际情况的管道泄漏实验,实验对相同管 径的管道上不同形状(包括圆孔或孔缝)的漏孔分别在不同位 置时的应力波声信号进行检测记录、分析。通过对信号进行时 域互相关分析检测泄漏位置,验证了相关测距理论,同时,也 说明本实验的正确性。 在信号处理方面,对单传感器在泄漏管道不同位置拾取的泄 漏信号应用美国国家仪器公司(简称NI公司)的虚拟仪器软件平 台LabVIEW进行分析,并提取时域和频域信号特征指标构造神经网络输入矩阵,建立了能对管道泄漏状况进行分类的神经网络模型,以检测管道泄漏的发生并进行泄漏定位。 对管道泄漏状况进行分类的神经网络模型选用BP 网络,它的构造、训练、检验是在PC 机上通过MATLAB 来完成的。实践表明,该方法是有效的。 在信号采集部分,本文还就 NI 公司 LabV EW使用的 A儿卡价格昂贵的问题进行自编程,开发了普通数据采集卡与虚拟环境开发系统的链接应用程序,使 LabV EW 实现与国产普通 A/D卡链接,大大降低了成本。