管道作为一种经济、有效、环保的运输手段，在石油、天然气等能源运输中发挥着独特的优势。由于管道运输距离长，同时存在不可避免的老化、腐蚀及其它的自然人为损坏等多种原因，管道的泄漏时有发生，既造成了国家财产的损失，又污染了环境。因此管道的维护和安全运行已成为重要的研究课题，输气管道泄漏的检测与定位已成为一个日益紧迫的问题，迫切需要研究输气管道泄漏检测技术和开发泄漏检测灵敏度高、泄漏点定位精度高的输气管道泄漏检测系统。本文通过对国内外各种管道泄漏检测技术的研究和分析比较，采用音波检测方法应用于输气管道泄漏检测。介绍了输气管道泄漏信号的基本特征和音波泄漏检测方法的基本原理。针对泄漏信号的特征和泄漏监测系统对其性能指标的要求，提出一套实用有效的泄漏监测信号处理方法。对信号提取电路、模拟信号滤波电路和A／D转换电路等硬件电路的设计原理和设计方法进行了详细的阐述。微机系统中，采用Delphi开发环境设计了一套输气管道泄漏实时监测系统，编写实现了数字滤波器、FFT频谱分析和数字信号相关等数字信号处理算法，还包括实现对采集到的数据进行存储管理和对信号波形进行实时显示功能，实现音波泄漏系统进行泄漏检测和泄漏点的定位。仿真实验结果表明，压力场环境下的电容传声器可以应用于输气管道泄漏检测。数据采集系统实现了泄漏音波信号的有效识别、采集和传输。微机系统的软件实现了数据通信、音波泄漏信号的数字信号处理方法和界面显示。通过实验数据和检测的波形，验证了音波检测方法应用于输气管道泄漏检测的可行性。