[实用新型]一种U型供水管道阻塞与泄漏声波检测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种U型供水管道阻塞与泄漏声波检测系统，属于管道故障检测领域。

背景技术

随着人们生活水平的提高,城市地下管网建设也迅速发展。由于各种自然和人为因素，城市供水管网阻塞与泄漏事故时有发生，因此有效地检测出管道故障意义重大。目前对压力管道阻塞与泄漏检测主要研究工作集中在长距离输油、输气管道。基于压力的检测方法只能在故障发生后才能检测出来具有一定的局限性。声发射技术是声学检测技术中较为成熟的检测技术，但声发射技术侧重于检测泄漏，不能检测出管道阻塞。为解决以上难题，设计一种U型供水管道阻塞与泄漏声波检测系统。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种U型供水管道阻塞与泄漏声波检测系统，用于供水管道的故障检测。

本实用新型采用的技术方案是：一种U型供水管道阻塞与泄漏声波检测系统，包括计算机1、声卡2、功率放大器3、扬声器4、滤波器5、拾音器6、数据采集卡7、金属杆8、U型管道9；

所述计算机1的输出端与声卡2输入端连接，声卡2输出端与功率放大器3输入端连接，功率放大器3输出端与扬声器4连接，计算机1的输入端与数据采集卡7输出端连接，采集卡7输入端与滤波器5输出端连接，滤波器5输入端与拾音器6，扬声器4、拾音器6安装在金属杆8底部，金属杆8伸入U型管道9底部。

优选地，所述的金属杆8的数量为两根，分别伸入U型管道9两侧底部，拾音器6的数量为三个，其中一个与扬声器4安装在U型管道9一侧的金属杆8上，另外两个安装在U型管道9另一侧的金属杆8上。

优选地，所述的金属杆8采用长度可调的金属伸缩杆。

优选地，所述的扬声器4与位于同一金属杆8上拾音器6的距离为50～100mm。

更优选地，所述的扬声器4与位于同一金属杆8上拾音器6的距离为75mm。

优选地，所述的计算机1通过控制声卡2使扬声器4产生正弦扫频信号。

本实用新型的检测过程是：

Step1、用计算机1控制声卡2产生100Hz～6000Hz的正弦扫频信号，通过功率放大器3将信号放大，扬声器4将信号发出；

Step2、拾音器6接收信号，滤波器5对拾音器6接收的到的信号进行滤波，使信号在100Hz～6000Hz内；

Step3、数据采集卡7对滤波后的信号进行采样并上传给计算机1；

Step4、计算机1接收处理数据采集卡7上传的信号，并根据EMD（经验模态分解），依据相关系数和方差贡献率选取合适的分量，计算对应相似熵，把近似熵组成的特征向量输入SVM（支持向量机）进行训练识别，根据处理结果，显示管道运行状态为正常或阻塞或泄漏。

本实用新型的有益效果是：解决了地下供水管道的阻塞与泄漏检测问题，保障了城市供水系统的正常运行。

附图说明

图1为本实用新型的整体图。

图中各标号：1-计算机、2-声卡、3-功率放大器、4-扬声器、5-滤波器、6-拾音器、7-数据采集卡、8-金属杆、9-U型管道。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型作进一步说明。

实施例1：如图1所示，一种U型供水管道阻塞与泄漏声波检测系统，包括计算机1、声卡2、功率放大器3、扬声器4、滤波器5、拾音器6、数据采集卡7、金属杆8、U型管道9；

所述计算机1的输出端与声卡2输入端连接，声卡2输出端与功率放大器3输入端连接，功率放大器3输出端与扬声器4连接，计算机1的输入端与数据采集卡7输出端连接，采集卡7输入端与滤波器5输出端连接，滤波器5输入端与拾音器6，扬声器4、拾音器6安装在金属杆8底部，金属杆8伸入U型管道9底部。

所述计算机1安装有WinMLS软件，用于控制声卡2使扬声器4产生声音信号，声卡2选择采样精度16bit即可；功率放大器3用于驱动扬声器4；滤波器5用于滤除拾音器6接收信号的噪声；拾音器6用于接收信号；数据采集卡7用于采集数据并上传给计算机1；数据采集卡7的采样频率设置为44100Hz即可；金属杆8用于固定扬声器4和拾音器6。

进一步地，所述的金属杆8的数量为两根，分别伸入U型管道9两侧底部，拾音器6的数量为三个，其中一个与扬声器4安装在U型管道9一侧的金属杆8上，另外两个安装在U型管道9另一侧的金属杆8上。三个拾音器6分别放置在U型管道9的两侧，用于全面接收管道内部的信息。

进一步地，所述的金属杆8采用长度可调的金属伸缩杆，可根据U型管道9的深度调节金属杆8的长度。