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相關檢漏法是當前應用較廣、較有效的一種管道檢漏方法，本文闡述了用相關理論進行管道泄漏檢測的原理，給出了漏點定位的算法公式，并設計了單片機相關檢漏系統，編制相關算法程序，并用實驗驗證了相關檢漏原理。
關鍵詞：泄漏檢測，相關分析，相關函數，漏點定位
中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A
Abstract：The correlation analysis method is an effective method and has been widely used these days among the methods for pipeline leak detection. In this paper, the principle of pipeline leak detection using correlation theory is expatiated and the location algorithm is given. A single-chip system is accordingly designed，a cross-correlation algorithm is also programmed and the correlation principle for pipeline leakage proved to be effective by experiments.
Keywords: leak detection, correlation analysis, cross-correlation function, leak location
1 引言
隨著現代社會的發展，管道運輸在現代化建設和人們的生活中起著越來越重要的作用。但是由于自然和人為因素造成的管道泄漏不僅污染了環境，還嚴重浪費了資源，因此，管道泄漏檢測技術也相應地得到更多的關注。
對于管道泄漏檢測技術的研究近年來不斷有新的發展，檢漏方法也由最初的聽漏發展到各式各樣的基于現代信號處理和自動化裝置的檢漏，其中相關檢漏法是當前比較先進、有效的一種檢漏方法。
1960年英國水研究中心最先開發了相關檢漏儀，隨后法國、日本等國也相繼研制了相關檢漏儀，自20世紀80年代，國外開始研究用互相關法檢測水管泄漏，并取得良好的效果。如德國，其最長的試驗距離是3.5km，漏孔檢測的可靠度高于90％。對于80％以上檢測到的漏孔，其定位的精確度達±l m 。近年來，國外在這方面進行了進一步的研究，如加拿大研究人員對塑料水管漏孔檢測的研究，該方法主要利用流體通過漏孔時的流動噪聲，通過兩個傳感器接收該信號，漏孔位置的信息是根據信號到達兩個接收器的傳播時間之差進行判斷的，所采用的傳感器是水聽器或加速度計 。近年來,我們研發了相關檢漏儀,依據相關檢測原理它不僅可以用于自來水檢漏,也可以用于煤氣、石油、天然氣等管道的泄漏檢測 。
2 相關檢漏原理與漏點定位算法
2.2 相關檢漏原理
管道發生泄漏時，泄漏發出的聲音信號就會沿著管壁向管道兩端傳播，管道的相關檢漏法是指利用兩個傳感器拾取漏點發出的聲波，對這兩路聲波信號進行互相關分析，沒有泄漏時，相關函數的值在零附近；發生泄漏后，相關函數的值將發生顯著變化；另外，當管道泄漏點的位置不同時，兩個信號的延遲時間 就有區別，信號的相關函數的值就會改變。因此，根據信號的相關函數信息，就可以對管道的泄漏狀況進行檢測 。
2.3 漏點定位算法
3 單片機相關檢漏系統的實現
根據相關檢測原理，并借鑒國內外一些先進的檢漏技術，我們設計了基于單片機的相關檢漏儀器，基本原理框圖見圖2：
當泄漏信號經傳感器、單片機采樣后傳送到計算機，在計算機上重點對這兩路信號進行了相關算法的編程，結合實驗，得到了比較合理的結論。
4 結論
綜合以上的分析和實驗，得到以下結論：用相關分析法檢漏只需要檢測泄漏點產生的聲波信號，不需要檢測流量、溫度等其它信號，相比其它的檢漏方法要經濟；這種方法不需要詳細了解管道內部流體性狀，不需要建立管道正常和故障狀態的數學模型，簡單方便；省去了計算管內流體運動方程等繁瑣計算，只需要對檢測的兩路信號積分求和，計算單一易懂；并且用相關分析法定位靈敏、準確，因此是一種簡單、有效且可行的方法。
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