本文關(guān)鍵詞：基于次聲波的油氣管道泄漏檢測系統(tǒng)研究

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【摘要】：隨著管道運輸在集輸系統(tǒng)中所占的比重日益增大,管道泄漏事故頻繁發(fā)生,不僅造成經(jīng)濟損失和環(huán)境污染,還可能帶來重大的人身傷亡。為了及時發(fā)現(xiàn)泄漏事故并降低事故危害,必須對管道實施泄漏檢測。本文對泄漏檢測前沿的次聲波法泄漏檢測技術(shù)進行研究,研究結(jié)論表明:此方法可以較精確定位泄漏點。首先,根據(jù)次聲波法泄漏檢測原理建立Fluent仿真模型,模擬管道泄漏后的流場及聲場,得出管道泄漏后的次聲波信號能量最強,在管道的傳播過程中能量衰減最慢,最為接近原始泄漏信號,可傳播較遠的距離,因此可作為泄漏檢測的特征信號,從理論上驗證次聲波法在管道泄漏檢測上的可行性,并對多工況下管道泄漏檢測進行研究和分析,得出泄漏次聲波信號與管道運行壓力、泄漏孔徑及閥門開啟時間的關(guān)系,指導次聲波泄漏檢測系統(tǒng)的開發(fā)。其次,根據(jù)次聲波法泄漏檢測與定位原理,泄漏位置主要與次聲波波速及首末兩端次聲波傳感器接收到泄漏信號的時間差有關(guān),本文重點分析影響次聲波波速的各項參數(shù),建立次聲波波速修正模型,并對定位公式進行修正;對次聲波時延估計算法進行求解,通過廣義互相關(guān)分析法確定首末兩端次聲波傳感器接收信號的時間差,提高時延估計精度;并合理選擇母小波、閾值及小波變換階數(shù),利用小波變換法對原始泄漏次聲波信號中夾雜的噪聲信號進行消噪處理,它能同時在時域及頻域中分析信號,有效區(qū)分信號中的突變部分和噪聲,降低系統(tǒng)噪聲,提高信噪比,便于進行泄漏判斷及定位。最后,開發(fā)了一套基于LabVIEW的次聲波管道泄漏檢測系統(tǒng),對系統(tǒng)進行總體設(shè)計,分別從硬件組成及軟件設(shè)計兩方面進行說明,主要對系統(tǒng)前面板及數(shù)據(jù)采集、小波(或小波包)去噪、互相關(guān)分析、泄漏點定位、泄漏判斷及報警等5大程序模塊進行設(shè)計,不斷進行軟件測試調(diào)試,并用現(xiàn)場采集到的管線泄漏次聲波數(shù)據(jù),對系統(tǒng)進行測試,結(jié)果證明此系統(tǒng)具有較高的準確性和穩(wěn)定性。
【學位授予單位】：西安石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TE973.6

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本文編號：1216467