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基于噪声的长距离输水管道渗漏监测研究

发布时间:2018-03-13 21:40

  本文选题:长距离输水管道 切入点:渗漏定位 出处:《郑州大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文


【摘要】:水是人类不可或缺的宝贵资源,赖以生存和发展的根本。伴随经济的发展,生活和生产用水的压力日益增加,输水管道系统也在不断建设。长距离有压输水管道,具有输送平稳可靠、不易受污染、运输费用低、易管理维护、节约土地等一系列优点。由于各种不可抗力或人为因素的影响,输水管道的渗漏问题频发,严重浪费水资源。如何准确、及时地对输水管道渗漏进行定位及获取渗漏量等信息,对于长距离输水管道具有重要意义。目前,针对管道渗漏问题,主要基于声波进行快速检测、定位,但现阶段研究多集中于城市供水与输气输油管道等,而此类管道与长距离输水管道在运输距离、管材、埋设条件等方面不同。因此需提出适用于长距离输水管道渗漏监测的新理论与方法。本文采用光纤水听器及相关分析仪器与设备,提出针对长距离输水管道的渗漏检测与定位方法,以高效快速地监测输水管道渗漏,为地下管道渗漏监测发展提供科学的理论依据和技术支撑。主要研究结论如下:1.对引起渗漏的各种资料、数据进行分析,讨论输水管道的渗漏类型与成因,确定主要噪声研究对象的来源及形成机理。研究表明在渗漏口处的渗漏噪声可应用于渗漏定位研究。2.在不同工况下,分析渗漏噪声的声波特性,验证了传感器单元的设置方式、渗漏面积、管内压强等均与噪声声波的能量与频率有关,悬挂式水听器的振幅相对变化最大;孔径与压力越大,渗漏声波的振幅越大。3.基于现有理论,改进相应参数,引入基于噪声的输水管道渗漏定位及渗漏量模型。基于MATLAB软件等,开发出噪声声波后处理分析软件,并对引入的模型进行现场测试,将理论数据与实际结果进行对比分析,验证了模型的有效性与可行性。4.南水北调中线渗漏监测验证了优化的模型的适用性,可有效监控管道渗漏情况,减少水资源的损失。
[Abstract]:Water is an indispensable and precious resource for mankind. It is essential for survival and development. With the development of economy, the pressure of water supply for life and production is increasing day by day, and the pipeline system is also being built. It has a series of advantages such as stable and reliable transportation, not easily polluted, low transportation cost, easy management and maintenance, saving land, etc. Due to the influence of various force majeure or human factors, the leakage problem of water pipeline occurs frequently. Serious waste of water resources. How to accurately and timely locate the leakage of the pipeline and obtain the leakage amount is of great significance for the long distance water pipeline. At present, aiming at the leakage problem of the pipeline, It is mainly based on sound wave to detect and locate quickly, but at the present stage the research is mainly focused on urban water supply and gas transmission pipeline, and this kind of pipeline and long distance water conveyance pipeline are in the transportation distance, pipe material, etc. It is necessary to put forward a new theory and method suitable for long distance pipeline leakage monitoring. In this paper, fiber-optic hydrophone and related analysis instruments and equipments are used. The leakage detection and location method for long distance water conveyance pipeline is put forward in order to monitor the leakage of long distance water conveyance pipeline efficiently and quickly. This paper provides a scientific theoretical basis and technical support for the development of underground pipeline leakage monitoring. The main conclusions are as follows: 1.To analyze the data and data of the leakage, and to discuss the leakage types and causes of the pipeline leakage. Determine the source and formation mechanism of the main noise research object. The research shows that the leakage noise at the leakage mouth can be applied to the leakage location study. 2. Under different working conditions, the acoustic characteristics of the leakage noise are analyzed, and the setting mode of the sensor unit is verified. The leakage area and the pressure in the pipe are all related to the energy and frequency of the noise sound wave, the amplitude of the hanging hydrophone is the biggest, the larger the aperture and the pressure, the larger the amplitude of the leaking sound wave. 3. Based on the existing theory, the corresponding parameters are improved. Based on the MATLAB software, the noise acoustic wave post-processing analysis software is developed, and the model is tested on the spot, and the theoretical data are compared with the actual results. The validity and feasibility of the model are verified. The leakage monitoring of the middle line of the South-to-North Water transfer Project verifies the applicability of the optimized model, which can effectively monitor the leakage of the pipeline and reduce the loss of water resources.
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TV672.2

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本文编号:1608239

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