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关于输水管线智能听漏仪的研制及漏水声音信号处理的研究

方宇昌  
【摘要】:水资源日益枯竭,世界各国纷纷采取措施来节约水资源,而加强输水管道的检测可以节约大量的用水,在我国加强检漏工作是城市供水行业2000年技术进步发展规划中的一项重要工作,也是规划2010年城市供水行业技术发展规划的一项重点工作。所以对检漏技术的研究、发展、应用是多年来倍受关注的问题。为促进节能降耗,加快漏损控制进度,故将研究课题确定为关于输水管线听漏仪研制及漏水声音信号的研究。目前,对输水管道的检测方法主要采用漏水声音信号监听法,所用仪器多为听漏仪。传统的听漏仪多用人耳朵来判断漏点,这需要有丰富经验的工作人员才能够判别,而且容易造成判断错误。本文研究的检测装置以DSP为核心硬件处理器,并且嵌入了软件分析方法,从而给检漏人员带来了更方便更确切的判断依据。 文中首先详细介绍了DSP芯片在输水管线检测仪器中的应用。其中主要包括DSP芯片的特点,TMS320VC5402芯片的具体特点。并且介绍了DSP芯片与AVR单片机的通信原理及实现方法。文中对DSP芯片的ROM的扩展方法及DSP程序的BOOTLOADER也做了详细的阐述。本文还详细的介绍了AVR单片机的特点及在本仪器中的应用。在本仪器的研制中,AVR单片机担负着核心控制器件的作用。AVR与键盘,液晶显示模块的连接及与DSP的连接都有全面的论述。 其次,文中论述了对漏水声音信号的硬件及软件处理方法。快速傅立叶变换和自相关算法的应用在漏水声音信号处理中的应用在文中有详细的论述。同时将快速傅立叶变换,自相关算法嵌入到DSP芯片TMS320VC5402中运行。 应用本文所介绍的硬件平台及软件处理方法,研制出了便携式的智能听漏仪。该仪器具有耗电低、携带方便、多通道滤波等优点,能够在复杂的背景噪声中检测出漏水点,而且通过软件分析可以对漏水点的具体情况有一定了解。


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