城市供水管网实时监测定位系统研究

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1、学校代号10524学号2013120170分类号密级专业硕士学位论文城市供水管网实时监测定位系统研究学位申请人姓名陈丹培养单位电子信息工程学院导师姓名及职称周城讲师学科专业电子与通信工程研究方向信号处理论文提交日期2014年5月22号学校代号：10524学号：2013120170密级：中南民族大学硕士学位论文城市供水管网实时监测定位系统研究学位申请人姓名：陈丹导师姓名及职称：周城讲师培养单位：电子信息工程学院专业名称：电子与通信工程论文提交日期：2015年5月22日论文答辩日期：2015年5月31日答辩委员会主席：田岩教授Researchonrealtimemonitoringand

2、positioningsystemforurbanwatersupplynetworkbyCHENDanB.E.(JianghanUniversity)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringInElectronicandCommunicationEngineeringintheGraduateSchoolofSouth-CentralUniversityforNationalitiesSupervisorLecturerZhouChengMa

3、y2015中南民族大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权中南民族大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或

4、扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密□，在______年解密后适用本授权书。2、不保密□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要随着我国城镇化进程的快速发展，水资源的需求将持续增长。然而城镇地下管网漏水现象严峻，由于供水网络庞大，漏水点难以及时准确发现，对单个漏点定位耗费巨大人力物力。研制先进可靠的供水管网实时监测定位系统帮助管网维护人员系统监测管网运行情况，可快速确定漏点，及时进行维护，对于遏制水资源浪费具有重大意义。本文针对城镇供水系统的特点，以管网的实时监测和漏点定位为目标，对管道监测节点和在线监测系统进行了设计，主

5、要研究内容如下：（1）针对泄漏声信号的基本特性，采用相关时延定位算法实现泄漏点定位，设计实现了系统的漏点监测节点硬件模块，利用MSP4302F247单片机作为嵌入式定位节点微处理器，采用GPS授时技术提高传感器采集同步精度，以基于ZigBee的无线传输技术将监测到的数据传输到数据中心。同时考虑到节点单片机有限的存储空间和运行资源与大量数据采集任务之间的矛盾，对监测节点进行了低噪声低功耗的软件优化。（2）设计了后台在线监测系统的数据处理软件。通过基于LMS的自适应时延估计算法的仿真，计算管线两端传感器采集到的泄露信号间的时间延迟，得出管道漏口定位情况，并将处理结果以WEBGIS的形式进

6、行图像化呈现，实现了城市供水管网实时监测定位。仿真实验证明，本文设计的供水管网实时监测定位系统检测及时、定位准确、功耗超低、操作便捷、智能程度高，具有较高的实际应用价值。最后，对本文主要完成的工作和对本系统尚存在的问题进行了总结，并对未来的研究工作进行了展望。关键词：MSP4302F247，GPS授时，ZigBee，LMS自适应时延估计IAbstractWiththerapiddevelopmentofChina'surbanizationprocess,thedemandforwaterresourceswillcontinuetogrow.However,theleakageph

7、enomenonofurbanundergroundpipelineisserious.Duetothehugewater-supplynetwork,leakingpointisdifficulttobefoundaccuratelyandintime.Anditneedshugehumanandmaterialresourcestolocateasinglefunneled.Theresearchofreal-timemonitoringandposi