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实际奇异点位置相差24000-23939=61点；负压波信号2的奇异点位置在25435点处，与实际奇异点位置相差25500-25435=65点；两负压波奇异点位置差为1496点，与实际奇异点位置差相差1500-1496=4。
综合以上两个仿真实例可以看出，尽管单个负压波小波分解的最大尺度上的模极大值位置与单个负压波下降沿拐点的位置不一致，产生漂移，但是漂移的方向相同，漂移的程度也大致相同，所以产生的漂移并不影响两负压波奇异点位置差的计算，从而验证了本文算法的有效性。
管道泄漏会产生负压波，管道首、末两端的压力传感器接收到的泄漏负压波信号实际上含有大量噪声，本文的小波定位算法可以在去除噪声的影响的同时，并可以定位泄漏点位置。
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第4章 系统设计与分析
4.1 系统需求分析
通过对现场调研，我们对泄漏检测系统的功能有了进一步的了解，现场对泄漏检测系统的功能需求主要体现在以下几个方面：1）系统安装力求简单便捷，所有检测设备需要安装在一起；2）系统具备较好的抗电磁干扰能力；3）系统定位精度要求高，相对误差应该小于管道全长的2%；4）泄漏报警时间小于1分钟5）具有数据存储、查询、统计、分析功能
经过与现场工程师的进一步交流，我们得到下面的系统框图以及软件系统的功能主框架。
本管线的另外站下位机通信网络数据采集模块压力信号温度信号流量信号本站的Doc
图4.1 系统的框架图
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监控站上位机软件系统系统维护查询系统参数设定打印系统检测运行帮助系统退出运行用户管理数据导出流量查询报警查询显示属性运行参数曲线打印报表打印数值滤波数据接收实时显示数据通讯流量分析压力分析方差分析模拟运行综合评判报警定位动态显示 图4.2 软件系统的功能主框架图
4.2 系统设计与实现
4.2.1 系统框架的分析与设计
系统架构、系统的非功能性特征，如可扩展性、可靠性、强壮性、灵活性、性能等。根据项目关注的角度不同，下文主要从逻辑架构、物理架构两个方面对系统的架构进行合理设计。
从上一节的软件需求分析可知，系统的采用两层C/S架构。监控站负责数据的采集和处理，监控中心负责对整条管线进行管理，为各个监控站提供必要的服务和支持。其逻辑架构分为三个层次：表示层、业务逻辑、数据持久层。
实时数据从下位机传输到每个站点的监控系统后，数据被显示在记录数据变化趋势的控件上。如果产生泄漏，泄漏信息将通过组播传输到临近的计算机上。
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而这些都是在表示层就应该完成的，并将处理的结果传送到下面的业务逻辑层。由于监控系统相对独立的实时运行，其安全性也至关重要。因此在业务逻辑之前的表示层就增加安全服务子功能。这样可以保证业务逻辑层所处理的数据是相对安全可靠的。
表示层业务逻辑数据持久层SERVERUDP服务组播服务-结束2安全服务*系统管理服务APPLICATION SERVER数据流管理权限服务GPS校时服务报表服务任务管理关系数据库主机系统奇异点检测远程登陆服务Transport服务(泄露信息互传)DATA ACCESS消息队列*-结束1
图4.3 SCADA的逻辑架构
系统的物理架构：系统属于分布式数据采集系统，整个系统分布在若干个不同的区域。监控站之间通过无线微波或其他方式进行信息交互。每个下位机采集 到的实时数据都通过局域网及时传送到上位机即监控站上程序中。
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图4.4 SCADA的物理架构
4.2.2 抽象算法工厂的设计
由于考虑系统的可扩展性和系统可维护型，系统在设计时应该尽量采用面向对象的解决方案；将系统变化的风险有可伸缩的体系结构来化解。本文设计的检测系统有两套不同原理的算法并行工作。在发展过程中，随着检测技术的不断更新，算法的不断改进，势必有更多的新算法加入到系统中来。如何设计系统的架构将直接影响到系统的可扩展性和维护成本。
本人在实践的基础上创造性地提出了基于算法工厂的全新体系架构，实践中这两种架构可以较安全地化解由于算法变化带来的风险。
对于可扩展性，我们得到的第一种解决方案就是在系统中使用分支结构，这样的结构简单，但是不一定能够符合系统变化的需要，甚至会阻碍系统的演化。
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