【摘要】：近年來,由于我國管道的老齡化和第三方破壞形勢的日益嚴(yán)峻,油氣管道泄漏而引發(fā)的安全事故時有發(fā)生,及時發(fā)現(xiàn)泄漏情況并準(zhǔn)確定位成為泄漏發(fā)生后首要解決的問題。隨著油氣管道檢測技術(shù)的逐步成熟和對次聲波傳播特性研究的深入,通過接收和處理次聲波信號來確定流體管道泄漏位置成為了可能。本文針對流體管道次聲檢測技術(shù),對現(xiàn)有的方法進(jìn)行了分析,并指出了這些方法的優(yōu)缺點。在此基礎(chǔ)上,對檢測技術(shù)中常用的小波閾值去噪算法進(jìn)行了改進(jìn),并且提出了一種自適應(yīng)有效信號判定的泄漏定位新算法。主要工作內(nèi)容如下:1.首先研究了流體管道泄漏次聲信號的產(chǎn)生及傳播機(jī)理,論證了將次聲法運(yùn)用在流體管道監(jiān)測技術(shù)中的可行性。同時對夾雜在泄漏信號中的噪聲進(jìn)行了研究。對檢測技術(shù)中常用的小波閾值去噪算法進(jìn)行了改進(jìn)。主要有以下兩個方面:(1)在夾雜有噪聲及干擾的泄漏信號的處理過程中,對小波閾值去噪算法進(jìn)行了改進(jìn),采用了一種基于白化檢驗的分解層數(shù)的自適應(yīng)確定方法,通過檢驗小波系數(shù)是否表現(xiàn)白噪特性來決定是否繼續(xù)分解,解決了小波閾值去噪過程中分解層數(shù)難以確定的問題。(2)根據(jù)高斯白噪聲在小波變換下的統(tǒng)計特性,使用了一種基于3σ準(zhǔn)則的各層小波系數(shù)閾值的計算方法。在完成閾值計算后,利用軟閾值函數(shù)對小波系數(shù)進(jìn)行處理。將幅值小于3σ閾值的小波系數(shù)去除,幅值大于3σ閾值的小波系數(shù)收縮后保留下來,得到泄漏次聲信號的小波系數(shù)最佳估計值。在保留泄漏引起的突變細(xì)節(jié)的前提下,得到了較為平滑的重構(gòu)信號。該方法提高了信號信噪比,改善了小波降噪效果。2.提出了一種基于自適應(yīng)有效信號判定的泄漏定位新算法,根據(jù)有效信號長度的估計值,利用互相關(guān)分析確定首末兩端傳感器接收到的信號中的有效信號段,然后對有效信號段進(jìn)行互相關(guān)分析來定位泄漏源。在此基礎(chǔ)上,改變有效信號長度的估計值,通過多次分析,將獲取的多組定位信息求均值,進(jìn)一步提高定位精度并且減小了估值風(fēng)險。通過仿真驗證,所提算法能有效降低無關(guān)的噪聲信息對互相關(guān)函數(shù)計算結(jié)果的影響,提高時延估計精度,并減小泄漏點定位誤差。
【圖文】：

其能量和管道內(nèi)部壓力呈線性關(guān)系。管道內(nèi)部壓力的增大而呈現(xiàn)增大趨勢[13]。不同穩(wěn)定，，幾乎不受壓力影響[14]。號隨孔徑大小的變化規(guī)律泄漏孔徑的大小對泄漏信號的影響主要是由于著孔徑的增大，介質(zhì)噴射速度也增大。隨著泄逐漸增大，但增速較慢；信號頻率成份更加復(fù)信信號號聲聲場場分分析析噪聲的聲源噪聲是指空氣流動或物體在空氣中運(yùn)動引起空氣致空氣擾動而形成的噪聲。其聲源一般可分為三子聲源[15]。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TE973.6

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2636877