本實用新型涉及一種U型供水管道阻塞與泄漏聲波檢測系統(tǒng)，屬于管道故障檢測領域。

背景技術：

隨著人們生活水平的提高,城市地下管網(wǎng)建設也迅速發(fā)展。由于各種自然和人為因素，城市供水管網(wǎng)阻塞與泄漏事故時有發(fā)生，因此有效地檢測出管道故障意義重大。目前對壓力管道阻塞與泄漏檢測主要研究工作集中在長距離輸油、輸氣管道?；趬毫Φ臋z測方法只能在故障發(fā)生后才能檢測出來具有一定的局限性。聲發(fā)射技術是聲學檢測技術中較為成熟的檢測技術，但聲發(fā)射技術側重于檢測泄漏，不能檢測出管道阻塞。為解決以上難題，設計一種U型供水管道阻塞與泄漏聲波檢測系統(tǒng)。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術問題是提供一種U型供水管道阻塞與泄漏聲波檢測系統(tǒng)，用于供水管道的故障檢測。

本實用新型采用的技術方案是：一種U型供水管道阻塞與泄漏聲波檢測系統(tǒng)，包括計算機1、聲卡2、功率放大器3、揚聲器4、濾波器5、拾音器6、數(shù)據(jù)采集卡7、金屬桿8、U型管道9；

所述計算機1的輸出端與聲卡2輸入端連接，聲卡2輸出端與功率放大器3輸入端連接，功率放大器3輸出端與揚聲器4連接，計算機1的輸入端與數(shù)據(jù)采集卡7輸出端連接，采集卡7輸入端與濾波器5輸出端連接，濾波器5輸入端與拾音器6，揚聲器4、拾音器6安裝在金屬桿8底部，金屬桿8伸入U型管道9底部。

優(yōu)選地，所述的金屬桿8的數(shù)量為兩根，分別伸入U型管道9兩側底部，拾音器6的數(shù)量為三個，其中一個與揚聲器4安裝在U型管道9一側的金屬桿8上，另外兩個安裝在U型管道9另一側的金屬桿8上。

優(yōu)選地，所述的金屬桿8采用長度可調(diào)的金屬伸縮桿。

優(yōu)選地，所述的揚聲器4與位于同一金屬桿8上拾音器6的距離為50～100mm。

更優(yōu)選地，所述的揚聲器4與位于同一金屬桿8上拾音器6的距離為75mm。

優(yōu)選地，所述的計算機1通過控制聲卡2使揚聲器4產(chǎn)生正弦掃頻信號。

本實用新型的檢測過程是：

Step1、用計算機1控制聲卡2產(chǎn)生100Hz～6000Hz的正弦掃頻信號，通過功率放大器3將信號放大，揚聲器4將信號發(fā)出；

Step2、拾音器6接收信號，濾波器5對拾音器6接收的到的信號進行濾波，使信號在100Hz～6000Hz內(nèi)；

Step3、數(shù)據(jù)采集卡7對濾波后的信號進行采樣并上傳給計算機1；

Step4、計算機1接收處理數(shù)據(jù)采集卡7上傳的信號，并根據(jù)EMD（經(jīng)驗模態(tài)分解），依據(jù)相關系數(shù)和方差貢獻率選取合適的分量，計算對應相似熵，把近似熵組成的特征向量輸入SVM（支持向量機）進行訓練識別，根據(jù)處理結果，顯示管道運行狀態(tài)為正常或阻塞或泄漏。

本實用新型的有益效果是：解決了地下供水管道的阻塞與泄漏檢測問題，保障了城市供水系統(tǒng)的正常運行。

附圖說明

圖1為本實用新型的整體圖。

圖中各標號：1-計算機、2-聲卡、3-功率放大器、4-揚聲器、5-濾波器、6-拾音器、7-數(shù)據(jù)采集卡、8-金屬桿、9-U型管道。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式，對本實用新型作進一步說明。

實施例1：如圖1所示，一種U型供水管道阻塞與泄漏聲波檢測系統(tǒng)，包括計算機1、聲卡2、功率放大器3、揚聲器4、濾波器5、拾音器6、數(shù)據(jù)采集卡7、金屬桿8、U型管道9；

所述計算機1的輸出端與聲卡2輸入端連接，聲卡2輸出端與功率放大器3輸入端連接，功率放大器3輸出端與揚聲器4連接，計算機1的輸入端與數(shù)據(jù)采集卡7輸出端連接，采集卡7輸入端與濾波器5輸出端連接，濾波器5輸入端與拾音器6，揚聲器4、拾音器6安裝在金屬桿8底部，金屬桿8伸入U型管道9底部。

所述計算機1安裝有WinMLS軟件，用于控制聲卡2使揚聲器4產(chǎn)生聲音信號，聲卡2選擇采樣精度16bit即可；功率放大器3用于驅動揚聲器4；濾波器5用于濾除拾音器6接收信號的噪聲；拾音器6用于接收信號；數(shù)據(jù)采集卡7用于采集數(shù)據(jù)并上傳給計算機1；數(shù)據(jù)采集卡7的采樣頻率設置為44100Hz即可；金屬桿8用于固定揚聲器4和拾音器6。

進一步地，所述的金屬桿8的數(shù)量為兩根，分別伸入U型管道9兩側底部，拾音器6的數(shù)量為三個，其中一個與揚聲器4安裝在U型管道9一側的金屬桿8上，另外兩個安裝在U型管道9另一側的金屬桿8上。三個拾音器6分別放置在U型管道9的兩側，用于全面接收管道內(nèi)部的信息。

進一步地，所述的金屬桿8采用長度可調(diào)的金屬伸縮桿，可根據(jù)U型管道9的深度調(diào)節(jié)金屬桿8的長度。

進一步地，所述的揚聲器4與位于同一金屬桿8上拾音器6的距離為50～100mm，確保拾音器6可以有效接收到揚聲器4發(fā)出的聲音，所述的揚聲器4與位于同一金屬桿8上拾音器6的最優(yōu)選距離為75mm。

進一步地，所述的計算機1通過控制聲卡2使揚聲器4產(chǎn)生正弦掃頻信號，使得檢測更加準確。

以上結合附圖對本實用新型的具體實施方式作了詳細說明，但是本實用新型并不限于上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下作出各種變化。