【摘要】：隨著我國(guó)燃?xì)庑袠I(yè)的飛速發(fā)展,燃?xì)夤艿佬孤┈F(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,帶來(lái)的環(huán)境污染、經(jīng)濟(jì)損失和對(duì)城市居民的生命財(cái)產(chǎn)危害也越發(fā)嚴(yán)重。由于燃?xì)夤艿郎盥竦叵?管網(wǎng)復(fù)雜,造成泄漏后難以檢測(cè)和定位。目前,燃?xì)夤艿佬孤z測(cè)多是人工巡檢,逐級(jí)上報(bào),成本高,效率低。針對(duì)這一缺點(diǎn),本文設(shè)計(jì)了城市燃?xì)夤艿佬孤┍O(jiān)測(cè)系統(tǒng),在管道上布置監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn),監(jiān)測(cè)泄漏情況,利用LoRa和GPRS無(wú)線通信,將監(jiān)測(cè)信息上傳至監(jiān)控平臺(tái),實(shí)現(xiàn)燃?xì)夤艿佬孤┑谋O(jiān)測(cè),同時(shí),利用互相關(guān)法和負(fù)壓波法相結(jié)合的定位算法,實(shí)現(xiàn)泄漏點(diǎn)的定位。根據(jù)燃?xì)庑孤⿻r(shí)產(chǎn)生負(fù)壓波的特性,本文通過(guò)對(duì)管道首末端監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的負(fù)壓波信號(hào)進(jìn)行分析,采用互相關(guān)法和負(fù)壓波法相結(jié)合的定位算法對(duì)泄漏點(diǎn)進(jìn)行定位。該算法首先利用小波變換對(duì)采集到的負(fù)壓波信號(hào)進(jìn)行去噪,然后利用互相關(guān)算法算出泄漏時(shí)負(fù)壓波到達(dá)首末端的時(shí)間差,并計(jì)算出波速,得到泄漏點(diǎn)距離監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的位置,從而實(shí)現(xiàn)泄漏點(diǎn)的定位。城市燃?xì)夤艿佬孤┍O(jiān)測(cè)系統(tǒng)由監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)、路由節(jié)點(diǎn)和燃?xì)庑孤┍O(jiān)控平臺(tái)組成,監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)采集泄漏時(shí)的燃?xì)鉂舛群拓?fù)壓波信號(hào),通過(guò)LoRa匯聚至路由節(jié)點(diǎn),然后通過(guò)GPRS上傳至監(jiān)控平臺(tái)。監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)、路由節(jié)點(diǎn)的主控芯片選用STM32F103C8T6嵌入式系統(tǒng),無(wú)線通信芯片選用SX1278芯片,GPRS模塊選用sim800c芯片,監(jiān)控平臺(tái)在中國(guó)移動(dòng)的OneNET平臺(tái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。最后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了通訊測(cè)試,報(bào)警測(cè)試和定位誤差測(cè)試等各項(xiàng)功能測(cè)試,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文所設(shè)計(jì)的城市燃?xì)夤艿佬孤┍O(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以較好的監(jiān)測(cè)燃?xì)夤艿佬孤┎?shí)現(xiàn)泄漏點(diǎn)定位,在一定程度上提高了數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程上的高效性,具有一定的市場(chǎng)價(jià)值和社會(huì)應(yīng)用前景。圖[51]表[7]參[53]
【圖文】：

圖 1-2 燃?xì)庑孤┮l(fā)的起火現(xiàn)象Fig.1-2 Fire Phenomena Caused by Gas Leakage種種燃?xì)庑孤┦鹿时砻魅細(xì)庑孤┮坏l(fā)生將對(duì)社會(huì)在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)泄漏并且找出泄漏點(diǎn)，就可以快速。為了減少燃?xì)鈸p失，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)泄漏事故,技術(shù)上求。因此，燃?xì)夤艿赖木S護(hù)管理、泄露的檢測(cè)和定題。[8]-[10]。究現(xiàn)狀檢測(cè)與定位方法的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀西方發(fā)達(dá)國(guó)家的天然氣管道泄漏檢測(cè)技術(shù)的研究始于地開(kāi)發(fā)了燃?xì)夤艿佬孤z測(cè)技術(shù)，，一些理論在實(shí)際內(nèi)對(duì)管道泄漏檢測(cè)技術(shù)的研究?jī)H比西方國(guó)家晚 10

安徽理工大學(xué)碩士而可燃?xì)怏w傳感器的種類(lèi)較多，按照檢測(cè)可包括電化學(xué)式、半導(dǎo)體式以及固體電解式。本系統(tǒng)燃?xì)鈧鞲衅鞑捎玫氖?MQ-5 可可燃?xì)怏w氣體傳感器，可以較好地感測(cè)煤氣物理特性，可以可靠地對(duì)燃?xì)庑孤┻M(jìn)行長(zhǎng)期圖 4-4 所示，該模塊工作電流為 150mA，工平為 5V，低電平為 0.1V。MQ-5 可燃?xì)怏wSTM32F103C8T6 具有片上 12 位高精度 A/可燃?xì)怏w傳感器傳來(lái)的采樣電壓，根據(jù)采樣節(jié)點(diǎn)周?chē)娜細(xì)鉂舛鹊臏?zhǔn)確數(shù)值。
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TU996.7

【參考文獻(xiàn)】

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