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基于负压波和应变测量的引水管道无线检测系统的设计
| 论文题名： | 基于负压波和应变测量的引水管道无线检测系统的设计 |
| 关键词： | 管道检测;无线检测系统;负压波;应变测量;引水管道;软件设计 |
| 摘要： | 引水工程是国家经济发展的重要内容之一，而在引水工程中由于引水管道途经地质不同、周围环境复杂多变和对管道的维护不当等原因，管道会发生爆管或者泄漏等事故，不仅给国家造成了严重的经济损失而且浪费了珍贵的水资源。为了保证引水管道的安全，管道检测技术尤为重要。目前我国的管道检测技术与国外先进技术有一定差距，研究新型管道检测系统是管道工程应用技术的重要课题。本文基于负压波和应变测量的方法设计了一套管道无线检测系统，并在实验室搭建管道模型，以管道模型为测试对象，验证了检测系统的基本功能和系统的可行性。 本文主要的工作内容有： （1）基于负压波和应变测量的引水管道无线检测系统的总体设计：根据引水管道无线检测系统的实际需求和国内外的研究现状，分析系统采用的管道检测基本原理，设计了系统的总体方案，分析了系统各组成部分及其功能。 （2）系统的硬件设计与实现：设计并实现了系统中不同功能的硬件电路。包括数据采集模块、数据处理模块、数据收发模块和电源模块。设计各个模块的电路的原理图并做全面分析，对电路板进行模块分层化设计，在不影响电路板正常功能的情况下大大减小了电路板体积，实现了无线检测节点的微型化。 （3）系统的软件设计与实现：设计并实现了系统中不同功能的软件程序。设计了基于ZigBee协调器组网和节点入网的软件流程图。介绍并实现了本系统所采用的节点时间同步算法，给出了其软件流程图。设计了数据采集过程中协调器与节点的程序流程图并作分析。结合上位机功能设计上位机软件，包括数据的解包和数据还原，实现了其软件功能。 （4）系统测试：在实验室管道模型上对管道无线检测系统做系统测试，测得各种数据波形，通过对数据波形的分析分别验证了无线通信的可靠性、节点时间同步的精确性、负压波泄漏定位法的可行性和应变测量的可行性，进而验证整个系统的可行性。 |
| 作者： | 丁晨 |
| 专业： | 电子科学与技术 |
| 导师： | 戴亚文 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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