供水管道泄漏信号处理与定位系统设计

文章编号：1001·9944(2015)04—0054—05供水管道泄漏信号处理与定位系统设计李忠虎，刘一波，郑欣欣，肖俊生(内蒙古科技大学信息7--程学院，包头014010)摘要：为了快速准确地找出供水管道泄漏位置，减少管道的漏损量。基于LabVIEW2012开发平台，设计了一套数据采集和信号处理应用系统。运用模块化的设计思想，通过点击前面板数据采集、时频分析、互相关分析等按钮，可动态调用子vI，完成相应的数据采集和信号处理要求。该系统可以判断管道泄漏情况，并与下位机结合进行漏点定位。系统操作简单．具有良好的工程实用价值，并可扩展到其它应用领域。关键词：虚拟仪器；数据采集；信号处理；互相关；管道泄漏中图分类号：TP274文献标志码：ADesignofSignalProcessingandPositionSystemofWaterSupplyPipelineLeakageLIZhong-hu，LIUYi—bo，ZHENGXin—xin，XIAOJun-sheng(SchoolofInformationEngineering，InnerMongoliaUniversityofScienceandTechnology，Baotou014010，China)Abstract：Inordertoquicklyandaccuratelyfindoutthewatersupplypipelineleaklocation，reducetheamountofleakageofpipeline，basedonsoftwareofLabVIEW2012platform，designasetofdataacquisitionandsignalprocess—ingapplicationsystem．Byclickingonthefrontpanel，dataacquisition，timefrequencyanalysis，correlationanalysisandotherbuttons，canbecalleddynamicsubVI，tocompletethedataacquisitionandsignalprocessingcorrespondingre—quirements．Thesystemcandeterminepipelineleakageandlocatetheleakagepositionwhencombiningwiththelowermachine．Thesystemoperatingwassimpleandreliable，withpracticalengineeringgoodvalue．Theresearchresultsmaybeextendedtootherapplicationfield．Keywords：virtualinstrument；dataacquisition；signalprocessing；mutualcorelation；pipelineleakage随着计算机的高速发展，美国国家仪器公司NI(NationalInstruments)，提出了虚拟测量仪器概念，引发了传统仪器领域的一场重大变革，使得计算机技术和网络技术得以长驱直人仪器领域，和仪器技术结合起来，从而开创了“软件即是仪器”的先河。使得虚拟仪器技术的应用日益广泛[I1。LabVIEW是实验室虚拟仪器集成环境的简称。它是一种基于G语言的32位图形化编程语言，同时也是应用最广泛、发展最快、功能最强的图形化软件开发环境。供水管道泄漏信号数据采集属于微弱信号检测。主要目的是在强噪声背景下提取微弱的有用信号，这就要求传感器有很大的灵敏度能感受微弱信号的变化。因为微弱信号和强噪声干扰叠加在一起，所以在信号处理过程中就要用到小波去噪、傅里叶分析等。把这些软件程序都集中在LabVIEW开发环境下实现。其优点是：根据需要灵活定义仪器功能；可以多种方式显示采集数据、对硬件的要求比较低、收稿日期：2014～12—05：修订日期：2014—12—19基金项目：国家自然科学基金项目(61362023)作者简介：李忠虎(1969一)，男，硕士，教授，研究方向为传感器技术、过程参数检测与控制、智能仪器。田Au~mation＆Instrumentation2015(4、