[發明專利]基于聲波傳輸的自動化管道分布探測系統及方法

在審

• 申請號: 202010464180.4
• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111610525A
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 劉偉申;李永寧;王鴻玉
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01S15/04
• 分類號: G01S15/04;G01S15/89;G01M3/24;G08C23/02;H04W84/18
• 代理公司: 西安志帆知識產權代理事務所(普通合伙) 61258
• 代理人: 侯峰;韓素蘭

1.一種基于聲波傳輸的自動化管道分布探測系統，其特征在于，包括發射機、接收機，所述發射機設置在管道端口內用于產生聲波并且在管道端口內傳播，所述接收機在地面設置至少三個并且至少有一個接收機與其余任意兩個接收機不共線，用于接收聲波并且根據聲波傳播的方向和強度確定管道的位置生成管道的分布圖，還用于根據聲波的強度確定管道的漏點位置。

2.根據權利要求1所述的基于聲波傳輸的自動化管道分布探測系統，其特征在于，所述發射機包括發射機電源、大功率振子聲波發射器、功率放大器、MCU信號產生器，所述發射機電源分別與大功率振子聲波發射器、功率放大器、MCU信號產生器連接用于提供電源，所述MCU信號產生器經功率放大器與大功率振子聲波發射器連接，所述大功率振子聲波發射器與管道端口連接用于傳播產生的聲波。

3.根據權利要求1或2所述的基于聲波傳輸的自動化管道分布探測系統，其特征在于，所述接收機包括接收機電源、控制端、物聯網模塊、ZigBee網絡模塊終端、聲波放大器、數字濾波轉換器、顯示器、濾波器、前置聲波放大器、拾音器，所述拾音器通過地質接收管道端口傳播的聲波，所述拾音器依次連接置聲波放大器、濾波器、聲波放大器、數字濾波轉換器所述數字濾波轉換器一路與ZigBee網絡模塊終端連接，另一路與顯示器連接，所述ZigBee網絡模塊終端通過物聯網模塊與控制端連接；所述接收機電源分別與拾音器、顯示器、ZigBee網絡模塊終端連接用于供電。

4.一種基于聲波傳輸的自動化管道分布探測方法，其特征在于，發射機產生聲波并且通過管道傳播，至少三個接收機通過地質接收管道傳播的聲波并且根據聲波傳播的方向和強度確定管道的位置生成管道的分布圖，根據所述管道的分布圖中查找明顯高于與周圍聲波強度的位置，該位置為管道的漏點位置。

5.根據權利要求4所述的基于聲波傳輸的自動化管道分布探測方法，其特征在于，所述發射機產生聲波并且通過管道傳播，具體他為：所述MCU信號產生器產生頻率、幅度可調的電信號，然后通過功率放大器電信號放大，所述大功率振子聲波發射器將放大后的電信號轉為聲波。

6.根據權利要求5所述的基于聲波傳輸的自動化管道分布探測方法，其特征在于，所述至少三個接收機通過地質接收管道傳播的聲波并且根據聲波傳播的方向和強度確定管道的位置生成管道的分布圖，具體為：聲波通過管道傳遞給地質，所述拾音器接收到地質傳播的聲波，聲波經過前置聲波放大器放大、濾波器濾波、聲波放大器對濾波后聲波繼續放大，然后經數字濾波轉換器進行模數轉換顯示在顯示器上，ZigBee網絡模塊終端接收到數字濾波轉換器轉換后的聲波，根據自身的定位模塊、聲波傳播的方向和強度確定管道的位置，最終生成管道的分布圖。

7.根據權利要求6所述的基于聲波傳輸的自動化管道分布探測方法，其特征在于，所述根據所述管道的分布圖中查找明顯高于與周圍聲波強度的位置，該位置為管道的漏點位置，具體為：在所述管道的分布圖中查找峰值信號，該峰值信號對應管道位置就是確定管道的漏點位置。