基于PSoC4的管道泄漏聲發(fā)射檢測系統(tǒng)研究.pdf

1、壓風、供水管道網(wǎng)絡設施是煤礦安全生產(chǎn)的有力保障。然而在管道運行過程中，由于自然環(huán)境、人為破壞等因素，管道會發(fā)生腐蝕、破裂，導致管道泄漏的發(fā)生，嚴重威脅著煤礦的安全生產(chǎn)。管道泄漏發(fā)生時會產(chǎn)生聲發(fā)射現(xiàn)象，對管道泄漏聲發(fā)射信號進行采集、提取、分析和定位的研究，將為煤礦管道泄漏事故的預防和控制提供有力依據(jù)。
　　針對煤礦壓風、供水管道網(wǎng)絡設施，本文設計了一款基于PSoC4的管道泄漏聲發(fā)射檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括檢測分站和自制聲發(fā)射傳感器終端。

2、檢測分站主要包括電源模塊、前端信號調理模塊、PSoC4主控模塊、W5500以太網(wǎng)模塊等。自制聲發(fā)射傳感器終端采用了基于MEMS技術的ADXL001加速度傳感器芯片，并在傳感器后端嵌入電流環(huán)模塊，完成電壓信號到電流信號的轉換，可增強信號抗干擾性、增加信號傳輸距離。
　　在主要技術方面，PSoC4充分發(fā)揮了片上模擬資源和數(shù)字資源的可編程優(yōu)勢：在數(shù)據(jù)采集方面，利用了片上ADC組件和AMuxHw組件等進行多通道模擬信號的采集轉換，節(jié)省了外

3、圍電路的設計；在數(shù)據(jù)傳輸方面，充分利用了片上DMA組件，使數(shù)據(jù)流在各片上外設間直接傳輸，為CPU減輕了任務負擔；在數(shù)據(jù)處理方面，利用了片上UDB組件生成了用戶數(shù)據(jù)處理組件，完成管道泄漏聲發(fā)射信號有效閾值的設定，可判定并提取有效聲發(fā)射信號，避免大量非泄漏數(shù)據(jù)上傳PC端，并可進一步降低系統(tǒng)功耗。
　　最后本文利用空氣壓縮機和PPR管搭建了氣體管道泄漏實驗平臺，對系統(tǒng)進行綜合測試，測試結果達到了預期的功能，對后期管道泄漏聲發(fā)射信號的動態(tài)