基于DSP的管道泄漏相关检测定位系统的基础研究

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当前,水资源短缺已成为制约我国许多城市发展的重要因素。与此同时,我国城市供水管网的泄漏情况却十分严重,造成了巨大的经济损失。因此,如何高效快速的查找、定位漏点,为管道维修工程技术人员提供有效、可靠的泄漏检测设备具有十分重要的意义。基于DSP的管道泄漏相关检测定位系统以DSP处理器为核心,通过相关时延算法估计两个传感器接收信号的时延,从而确定漏点位置。这种设备具有检测速度快,定位准确,功耗低,操作简单,便于携带等特点,应用日益广泛。目前我国应用的同类产品大多依赖国外进口,产品价格昂贵,所以结合我国的具体情况自行研制该类产品具有较高的应用价值。本文分析了基于DSP的管道泄漏相关检测定位系统的工作原理,设计了基于美国TI公司定点DSP处理器TMS320VC5410的相关检测硬件测试平台,开发了信号采集、相关时延估计等程序。文章重点分析了相关时延估计算法在管道泄漏检测定位系统中的应用及其DSP实现技术,包括:相关时延估计算法的原理,相关算法在漏水检测定位中的应用,基于线性相关的时延估计算法的原理及其DSP实现,基于循环相关的时延估计算法的原理及其DSP实现,基于FFT技术的快速相关时延估计算法的原理及其DSP实现。此外,研究了广义相关算法在漏水检测定位中的应用及其MATLAB仿真。最后,总结了工作中遇到的难点和论文中存在的问题,并对未来工作提出了建议和展望。
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