【摘 要】
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供水管道是城市体系中不可或缺的基础设施之一,为保障城市居民生活的正常运行提供了重要保障。随着城市的发展,供水管道的规模也逐渐增大,不可避免的导致泄漏事件越来越频繁地发生,带来了严重的经济和资源方面的浪费。本文研制的泄漏检测机器人可以在不中断管道供水的前提下进行较高精度的探测,具有良好的经济和社会效益。本文共研究了三个方面:（1）调研了国内外常见的泄漏检测原理、方法及相关的检测设备,对供水管道泄漏检
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供水管道是城市体系中不可或缺的基础设施之一,为保障城市居民生活的正常运行提供了重要保障。随着城市的发展,供水管道的规模也逐渐增大,不可避免的导致泄漏事件越来越频繁地发生,带来了严重的经济和资源方面的浪费。本文研制的泄漏检测机器人可以在不中断管道供水的前提下进行较高精度的探测,具有良好的经济和社会效益。本文共研究了三个方面:（1）调研了国内外常见的泄漏检测原理、方法及相关的检测设备,对供水管道泄漏检测技术及相关设备进行了分类和简要的概括。根据检测机器人所工作的环境及能否通过弯管等约束条件,对管道内检测机器人的结构进行了设计,并对机器人各零部件的结构强度进行了校核计算。（2）对管道泄漏检测机器人检测系统的硬件部分进行了选型。根据各传感器的工作原理及串口特点,借助Arduino和MATLAB设计了采集存储程序,并实时显示和处理数据。利用Lab VIEW设计了Graphical User Interface（GUI）人机交互界面。（3）利用COMSOL软件建立了管道泄漏的数学模型,对泄漏孔径与泄漏口速度分布、压力分布以及速度分布的关系进行了探究。阐述了泄漏检测、定位实验的思路及原理,对模拟试验台的整体结构进行了设计。对水听器进行了现场实验,利用时频域分析法对数据进行处理。通过小车运动实验,对其所输出的加速度数据进行反向积分,分别获得了x、y、z三个方向上的速度、位移及空间位移轨迹图。
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