基于GIS及声波技术的液体管线测漏方法研究

摘要

埋藏在地下的管线，随着时间的增长自然老化或人为破坏都会导致地下管线破损，且一旦破损造成的经济损失和社会安全的影响都非常巨大，非挖掘式地下管线测漏技术一直是难以攻克的项目，本文基于声波测距技术、地理信息技术，研究开发一个基于GIS及声波技术的液体管线测漏系统，实现了通过读取声波值所发生时间差自动分析管线漏点位置的功能。该系统具有地理信息系统全部的功能，可以实现液体管线的数字化管理和自动测漏定位的目的。
　　系统采用GPRS(2G)无线通讯技术，解决了长距离管线检测设备数据通讯问题。采用异步的、事件驱动的网络应用程序框架，开发了高性能、高可靠性的网络服务网关程序实现多组传感器的无线同步接入、时间校准、数据上报、泄漏动态监测等功能。采用了负压波分析法，分析出液体管线泄漏位置距传感器的长度距离，将其数据导入GIS系统中，通过GIS的线性参考动态分段技术最终完成具体漏点的地理位置分析并提供具体经纬度信息供维修部门寻找定位使用。
　　该系统采用分层次网络架构设计模式，由传感器、客户端、服务网关、监控中心顺序进行数据传递，由于传感器上报数据量非常多无法直接保存，系统按天建表，将一天数据采用JSON方式压缩保存，并且设计了一定的数据冗余结构，提升了分析效率。最终实现管线泄漏的自动检测和定位相关功能。

目录

摘要

第1章 绪论

1．1 管线测漏系统开发引言

1．2 系统设计目标

1．3 系统设计原则

第2章 测漏系统研究的关键技术

2．1 声波测距技术

2．2 地理信息系统(GIS)

2．3 数据库技术

2．4 桌面开发框架

2．5 本章小结

第3章 测漏系统的需求分析

3．1 需求分析

3．1．1 系统的总体要求

3．1．2 系统的功能要求

3．2 系统功能解析

3．2．1 数据采集终端启动

3．2．2 声波数据报警上报

3．2．3 漏点分析

3．3 数据结构

3．4 本章小结

第4章 测漏系统的总体设计

4．1 系统设计的总体原则

4．2 系统的通讯设计

4．3 数据库设计

4．4 漏点定位设计

4．5 通讯方式及应用优化设计

4．4 本章小结

第5章 测漏系统的实现

5．1 测漏系统的开发环境

5．1．1 硬件环境

5．1．2 软件环境

5．2 数据采集上报终端

5．2．1 通讯参数设置

5．2．2 网络参数设置

5．2．3 监控运行管理

5．3 测漏分析主控端

5．3．1 管网资源管理

5．3．2 标尺丈量功能及其他工具

5．3．3 管网图档管理

5．3．4 数据备份功能与数据恢复功能

5．3．5 漏点分析

5．7 本章小结

第6章 测漏系统的测试

6．1 系统测试的意义

6．2 系统测试的要求

6．3 时间差报警直线距离测试

6．4 系统的安全性测试

6．5 动态分段的漏点定位准确性

6．6 本章小结

第7章 结束语

参考文献

致谢

声明