一种自来水管道泄漏检测软件系统技术方案

本发明专利技术提供一种自来水管道泄漏检测软件系统，包括：通信模块、数据处理模块、设备控制模块、显示模块；通信模块用于将磁通门数据由仪器传输至计算机终端和从计算机终端传向手持机；数据处理模块用于计算机终端接收数据后对数据进行解析并储存；设备控制模块用于对工作设备工作状态做出控制调整；显示模块用于将所有数据完成可视化；通信模块包括：同步运行的网络通信模块、串口通信模块；数据处理模块包括：数据解析模块、计算模块、数据存储模块；显示模块包括：曲线图显示模块、视频显示模块。本发明专利技术增加了对水声的FFT频谱计算和实时管道内视频图像监测，增加了检测准确度，采用触屏上位机操作可更加准确快速直观检测自来水管道存在的泄露。道存在的泄露。道存在的泄露。

【技术实现步骤摘要】
一种自来水管道泄漏检测软件系统


[0001]本专利技术涉及管道泄漏检测
，具体而言，涉及一种自来水管道泄漏检测软件系统。

技术介绍

[0002]在检测地下自来水管道漏水的历史中，“听音法”为人们所熟知，顾名思义，“听音法”即测听自来水管泄漏时引发的声音，用听漏棒或听漏饼听音，是最典型的“听音法”。
[0003]鉴于上述听漏棒或听漏饼等听音工具的灵敏度较低，听辨各种声音的大小和特点全凭操作者的认为经验，人们都希望开发出各种更有效的仪器，如当前各种型号的漏水检测仪和相关检测仪。
[0004]但是，现有的这些漏水检测仪和相关检测仪从本质上仍然是以寻找声振源头为漏点，检测的准确度还是较低。

技术实现思路

[0005]鉴于此，本专利技术的目的在于设计开发一种软件系统，增加对自来水管道水声的FFT频谱计算和实时管道内视频图像监测，从软件层面提高泄漏检测的准确度。
[0006]FFT快速傅里叶变换(fast Fourier transform),即利用计算机计算离散傅里叶变换(DFT)的高效、快速计算方法的统称，简称FFT。快速傅里叶变换是1965年由J.W.库利和T.W.图基提出的。采用这种算法能使计算机计算离散傅里叶变换所需要的乘法次数大为减少，特别是被变换的抽样点数N越多，FFT算法计算量的节省就越显著。
[0007]本专利技术提供一种自来水管道泄漏检测软件系统，包括：通信模块、数据处理模块、设备控制模块、显示模块；所述通信模块用于将磁通门数据由仪器传输至计算机终端以及将磁通门数据从计算机终端传向手持机；所述数据处理模块用于计算机终端接收数据后对数据进行解析并储存，以创造对不同种数据进行计算和操作的条件；所述设备控制模块用于根据自来水管道内情况对工作设备的工作状态做出相应控制调整；所述显示模块用于将软件系统中所有数据通过位于主界面的控件完成可视化；
[0008]所述通信模块包括：网络通信模块、串口通信模块，所述网络通信模块与所述串口通信模块同步运行，实现软件系统接收数据、发送指令的功能；
[0009]所述数据处理模块包括：数据解析模块、计算模块、数据存储模块；
[0010]所述显示模块包括：曲线图显示模块、视频显示模块。
[0011]进一步地，所述串口通信模块使用LoRa(Long Range Radio)无线技术，在同样的功耗条件下，LoRa无线比其他无线方式传播的距离更远，无线射频通信距离扩大了3到5倍，实现了低功耗和远距离的统一。LoRa无线技术在城镇内的传输距离可以达到2到5千米，在郊区可以达到15千米，达到了水管检测项目的需求，所述LoRa无线技术的工作频率为ISM频段，包括433MHz、868MHz、915MHz等；调制方式基于扩频技术，为线性调制扩频CSS的变种，具有前向纠错FEC能力；传输容量为：单一LoRa网关可以连接上千上万个LoRa节点；采用
AES128安全加密；传输速率为：几十到几百Kbps，其传输速率与传输距离相关，速率越低传输距离越长。
[0012]进一步地，所述网络通信模块对视频数据的传输包括：
[0013]对检测节点的摄像机采用ONVIF规范向摄像机发送同步命令，在ONVIF规范中以Web Services平台的形式提供设备管理和控制部分的接口定义，通过RTP/RTSP协议进行音视频流传输；在摄像头完成视频数据编码后，上位机软件采用RTSP协议获取视频数据流，取流方式选择TCP/UDP协议，采用TCP协议方式能够保证视频稳定性，采用UDP协议方式能够降低视频延迟。
[0014]RTSP：实时流传输协议(Real Time Streaming Protocol，RTSP)，RFC2326(中文版)，是TCP/IP协议体系中的一个应用层协议，由哥伦比亚大学、网景和RealNetworks公司提交的IETF RFC标准。该协议定义了一对多应用程序如何有效地通过IP网络传送多媒体数据。RTSP在体系结构上位于RTP和RTCP之上，它使用TCP或UDP完成数据传输。HTTP与RTSP相比，HTTP请求由客户机发出，服务器作出响应；使用RTSP时，客户机和服务器都可以发出请求，即RTSP可以是双向的。RTSP是用来控制声音或影像的多媒体串流协议，并允许同时多个串流需求控制，传输时所用的网络通讯协定并不在其定义的范围内，服务器端可以自行选择使用TCP或UDP来传送串流内容，它的语法和运作跟HTTP 1.1类似，但并不特别强调时间同步，所以比较能容忍网络延迟。而前面提到的允许同时多个串流需求控制(Multicast)，除了可以降低服务器端的网络用量，更进而支持多方视讯会议(Video Conference)。
[0015]进一步地，所述网络通信模块对非视频数据的传输包括：
[0016]采用以太网UDP协议向工作设备发送控制命令，接收检测节点的水听器、磁通门和深度的实时数据，接收工作设备状态信息；
[0017]控制命令包括：爬行动力启停、方向，中段主摄像头的抬起角度。
[0018]进一步地，所述数据存储模块包括：视频数据存储模块、深度数据存储模块、水听器数据存储模块；
[0019]所述视频数据存储模块对视频数据采用H264/H265编码，以TS、MP4、MKV格式进行封装；
[0020]所述深度数据存储模块对深度数据采用文本文件格式存储；
[0021]所述水听器数据存储模块对水听器数据采用PCM编码，使用RIFF标准文件格式进行存储。
[0022]进一步地，所述数据解析模块包括：视频数据解析模块、非视频数据解析模块；所述视频数据解析模块、非视频数据解析模块分别对视频数据、非视频数据进行解析；
[0023]所述非视频数据包括：水听器数据、磁通门数据和深度数据；
[0024]将接收数据解包，统一打上时间标记，水听器和磁通门数据需要进行FFT计算出频域数据，然后分发给各自的数据存储模块和显示模块；
[0025]所述视频数据使用LibVLC库通过RTSP协议获取摄像头数据流，使用Demux解封装分离出视频流，由avformat判断编码格式后分发两路：一路分发给视频数据存储模块，另一路分发给并交给相应的decoder解码成YUV原始图像数据，再发给视频显示模块。
[0026]进一步地，所述曲线图显示包括：
[0027]水听器时域曲线图、水听器频域曲线图和磁通门频域曲线图，分别显示在主界面
中的2个曲线控件内。
[0028]在第一次打开软件系统的默认状态下只显示水听器时域曲线图，通过主界面的工作栏中的数据显示按钮能够改变主界面的曲线控件显示情况。
[0029]本专利技术软件系统具有以下特点：
[0030]1、主界面简洁，适合触屏电脑使用，一键开启检测；
[0031]2、实时采集来自水管检测设备的视频图像、水听器信号、磁通门信号、深度数据，存储到本地数据文件；
[0032]3、将水听器和磁通门数据根据FF本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自来水管道泄漏检测软件系统，其特征在于，包括：通信模块、数据处理模块、设备控制模块、显示模块；所述通信模块用于将磁通门数据由仪器传输至计算机终端以及将磁通门数据从计算机终端传向手持机；所述数据处理模块用于计算机终端接收数据后对数据进行解析并储存；所述设备控制模块用于根据自来水管道内情况对工作设备的工作状态做出相应控制调整；所述显示模块用于将软件系统中所有数据完成可视化；所述通信模块包括：网络通信模块、串口通信模块，所述网络通信模块与所述串口通信模块同步运行，实现软件系统接收数据、发送指令的功能；所述数据处理模块包括：数据解析模块、计算模块、数据存储模块；所述显示模块包括：曲线图显示模块、视频显示模块。2.根据权利要求1所述的自来水管道泄漏检测软件系统，其特征在于，所述串口通信模块使用LoRa无线技术，所述LoRa无线技术的工作频率为ISM频段，包括433MHz、868MHz、915MHz，调制方式基于扩频技术，为线性调制扩频CSS的变种，具有前向纠错FEC能力，采用AES128安全加密。3.根据权利要求1所述的自来水管道泄漏检测软件系统，其特征在于，所述网络通信模块对视频数据的传输包括：对检测节点的摄像机采用ONVIF规范向摄像机发送同步命令，在ONVIF规范中以Web Services平台的形式提供设备管理和控制部分的接口定义，通过RTP/RTSP协议进行音视频流传输；在摄像头完成视频数据编码后，上位机软件采用RTSP协议获取视频数据流，取流方式选择TCP/UDP协议。4.根据权利要求1所述的自来水管道泄漏检测软件系统，其特征在于，所述网络通信模块对非视频数据的传输包括：采用以太网UDP协议向工作设备发送控制命令，接收检测节点的水听器、磁通门和深度的实时数据，接收工作设备状态信息。5.根据权利要求1所述的自来水管道泄漏检测软件系统，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兴，张立英，张佳伦，张翔，马刊创，马阔，
申请(专利权)人：北京环鼎科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：