本文關(guān)鍵詞：地鐵隧道內(nèi)給水管線泄漏監(jiān)測與定位研究

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【摘要】：針對地鐵隧道內(nèi)管線設(shè)備復(fù)雜,環(huán)境惡劣,給水管線(包括消防、生產(chǎn)、生活給水管線)貫穿地鐵隧道全程的實際情況。一旦消防給水管線泄漏,若沒有盡快維修,將導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生時,消防水壓和消防流量無法得到保障。同時加速地鐵隧道內(nèi)管線和周圍設(shè)備的腐蝕,甚至嚴(yán)重的造成信號設(shè)備的損壞,產(chǎn)生重大安全隱患。目前對地鐵隧道內(nèi)的給水管線泄漏點位置的檢測還停留在依靠人員巡檢的階段,需要耗費大量人力、物力。因此對給水管線泄漏進(jìn)行監(jiān)測具有重要意義。論文在調(diào)查給水管線泄漏檢測現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,分析地鐵隧道內(nèi)環(huán)境噪聲對泄漏信號監(jiān)測的影響、以及互相關(guān)分析法應(yīng)用于漏點定位的局限性,提出了去除環(huán)境噪聲的方法和改進(jìn)的定位方法�；赯igBee無線通信技術(shù),以音波檢漏法為理論依據(jù)構(gòu)建了監(jiān)測泄漏振動加速度信號的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN),完成包括無線傳感器節(jié)點、協(xié)調(diào)器節(jié)點的硬件設(shè)計、軟件設(shè)計等工作。選用低功耗的傳感器節(jié)點各模塊,利用Altium Designer 9軟件設(shè)計硬件電路;以Z-stack協(xié)議棧為基礎(chǔ),使用IAR Embedded Workbench for 8051 8.30為開發(fā)平臺,完成節(jié)點的軟件設(shè)計;并基于LabVIEW軟件開發(fā)了給水管線泄漏監(jiān)測平臺系統(tǒng)。利用信息技術(shù)結(jié)合音波檢漏技術(shù)實現(xiàn)地鐵隧道給水管線泄漏的監(jiān)測,能夠減輕工作人員的勞動量,通過上位機監(jiān)測平臺即可確定泄漏事件及漏點位置,利于人員及時報警與維修。本研究對于實際的地鐵隧道給水管線泄漏監(jiān)測具有指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：給水管線 無線傳感器節(jié)點 泄漏信號 監(jiān)測定位 LabVIEW
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U456.3
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 本課題研究背景與意義9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 管道泄漏檢測方法綜述9-12
• 1.2.2 泄漏檢測定位方法研究現(xiàn)狀12
• 1.2.3 泄漏檢測儀器系統(tǒng)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀13-14
• 1.4 論文主要內(nèi)容14-17
• 2 地鐵隧道給水管線泄漏分析17-21
• 2.1 地鐵隧道內(nèi)環(huán)境分析17-18
• 2.2 地鐵隧道給水管線泄漏原因18-19
• 2.3 地鐵隧道給水管線泄漏影響與擴散分析19-21
• 3 隧道給水管線泄漏信號處理分析21-29
• 3.1 給水管線泄漏發(fā)聲機理與監(jiān)測原理21-22
• 3.2 泄漏信號特征22-24
• 3.2.1 泄露信號頻率分析22
• 3.2.2 環(huán)境噪聲處理22-24
• 3.3 泄漏監(jiān)測數(shù)據(jù)分析24-26
• 3.4 互相關(guān)檢漏法及改進(jìn)26-29
• 4 地鐵隧道給水管線泄漏監(jiān)測系統(tǒng)總體設(shè)計29-38
• 4.1 系統(tǒng)設(shè)計原理與總體框架29-30
• 4.2 泄漏監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計原則30-31
• 4.3 泄漏監(jiān)測系統(tǒng)功能需求31
• 4.4 Zig Bee無線通信標(biāo)準(zhǔn)31-34
• 4.4.1 ZigBee技術(shù)32-34
• 4.4.2 Zigbee時間同步機制34
• 4.4.3 節(jié)點發(fā)射功率34
• 4.5 確定設(shè)備類型34-35
• 4.6 泄漏檢測系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)35-36
• 4.7 泄漏檢測系統(tǒng)組網(wǎng)過程36-38
• 5 泄漏監(jiān)測系統(tǒng)硬件設(shè)計38-50
• 5.1 傳感器節(jié)點設(shè)計38
• 5.2 傳感器模塊ADXL34538-42
• 5.3 無線通信模塊CC253042-44
• 5.4 SPI通信接口44-45
• 5.5 射頻前端CC259245-46
• 5.6 電池模塊46-47
• 5.7 協(xié)調(diào)器節(jié)點設(shè)計47-48
• 5.8 模塊集成48-50
• 6 泄漏監(jiān)測系統(tǒng)軟件設(shè)計50-66
• 6.1 泄漏監(jiān)測系統(tǒng)軟件開發(fā)平臺50-51
• 6.2 節(jié)點軟件流程與運行程序51-53
• 6.3 傳感器節(jié)點軟件設(shè)計53-57
• 6.3.1 ADXL345初始化53-54
• 6.3.2SPI通信串口初始化54-57
• 6.4 協(xié)調(diào)器節(jié)點軟件設(shè)計57-60
• 6.4.1 UART通信串口配置57-58
• 6.4.2 連接射頻前端所需寄存器配置58-59
• 6.4.3 系統(tǒng)時鐘初始化配置59-60
• 6.4.4 RSSI寄存器配置60
• 6.5 泄漏監(jiān)測節(jié)點組網(wǎng)測試60
• 6.6 RSSI值判定傳感器節(jié)點地理位置60-62
• 6.7 基于Lab VIEW的上位機軟件設(shè)計62-66
• 6.7.1 LabVIEW軟件與RS232連接62-63
• 6.7.2 LabVIEW程序流程設(shè)計63-64
• 6.7.3 LabVIEW界面顯示64-66
• 7 結(jié)論與展望66-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 附錄72-73
• 致謝73

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本文編號：554303