使用管道進行流體輸送是最為便捷和經濟的運輸手段,也是石油、天然氣等重要能源的主要輸送途徑,所以管道流體輸送的安全性也非常重要,受到管道管理部門的重視,這也直接推動管道泄漏檢測技術的不斷發(fā)展。管道泄漏檢測技術涉及到傳感器技術、信號處理技術、自動控制技術等多個領域和多個學科的綜合,同時管道泄漏檢測的方法也千差萬別、各不相同,從最初的人工巡線發(fā)展到現在的遠程實時監(jiān)測,從手持巡檢設備發(fā)展到人工智能和大數據處理。管道泄漏檢測傳感器一般都要安裝在管道兩端的增壓站內,增壓站要用到流體驅動裝置（壓縮泵或電機）給管道流體施加驅動力讓流體在管道內流動,由于管道泄漏檢測傳感器容易受到管道流體驅動裝置的噪聲干擾,并且這種噪聲的頻率與管道泄漏噪聲的頻率混疊,用普通的濾波方法很難濾除,所以研究強噪聲環(huán)境下泄漏信號的去噪技術也是管道泄漏檢測技術的研究重點。首先,根據三鏡腔（F-P）模型對激光自混合干涉（Self-mixing interference,SMI）模型進行分析,推導SMI的相位方程和功率方程,從理論上分析了自混合干涉信號與傳統雙光束干涉信號相比有相同的條紋分辨率;研究了光反饋因子、外部物體振動參數、多重... 

【文章頁數】：104 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
創(chuàng)新點摘要
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 研究的目的與意義
    1.2 管道泄漏檢測技術的研究現狀及分析
        1.2.1 管道泄漏檢測常用方法
        1.2.2 國內外研究現狀
        1.2.3 聲波法的研究現狀及定位技術
        1.2.4 激光自混合干涉技術發(fā)展現狀
    1.3 管道泄漏檢測存在問題
    1.4 本文主要研究內容與結構安排
第二章 激光自混合干涉原理及振動重構方法
    2.1 引言
    2.2 基于三鏡腔的激光自混合干涉理論模型
    2.3 對激光自混合干涉信號影響因素
        2.3.1 光反饋因子對自混合干涉信號的影響
        2.3.2 外部物體振動參數對自混合干涉信號的影響
        2.3.3 多重反饋對自混合干涉信號的影響
    2.4 激光自混合干涉振動重構方法
        2.4.1 基于條紋計數的激光自混合干涉振動重構方法
        2.4.2 基于相位解卷的激光自混合干涉振動重構方法
        2.4.3 基于主頻階次的激光自混合干涉振動參數提取算法
        2.4.4 基于相位調制的自混合干涉振動重構方法
    2.5 本章小結
第三章 基于自混合干涉的管壁振動檢測技術研究
    3.1 基于局部最大值的跳變點檢測算法
    3.2 基于相位解卷的自混合干涉的振動重構算法
    3.3 SMI振動傳感器性能測試
        3.3.1 實驗裝置
        3.3.2 實驗驗證
    3.4 SMI振動傳感器在管道泄漏檢測中應用
        3.4.1 SMI振動傳感器檢測管道振動的有效性分析
        3.4.2 SMI振動傳感器檢測管道振動的線性度分析
        3.4.3 SMI振動傳感器檢測管道振動的頻率響應分析
    3.5 本章小結
第四章 基于互信息的VMD算法研究及在信號去噪中的應用
    4.1 變模態(tài)分解涉及到相關的基礎理論
        4.1.1 維納濾波
        4.1.2 希爾伯特變換和解析信號
        4.1.3 頻率混疊
    4.2 VMD原理
        4.2.1 本征模態(tài)函數
        4.2.2 變分模型
        4.2.3 變分模型的求解
    4.3 基于互信息的VMD的算法原理
    4.4 算法測試和性能分析
        4.4.1 算法測試
        4.4.2 算法性能分析
    4.5 基于互信息的VMD管道泄漏信號去噪
        4.5.1 管道內置聲腔式聲波傳感器信號的濾波
        4.5.2 管壁自混合干涉?zhèn)鞲衅餍盘柕臑V波
    4.6 本章小結
第五章 強噪聲環(huán)境下的管道泄漏信號檢測技術研究
    5.1 引言
    5.2 管道泄漏檢測模擬實驗系統
        5.2.1 流體管道輸送系統實驗裝置
        5.2.2 管道內置聲腔聲波傳感器設計
        5.2.3 實驗裝置參數設置
    5.3 強噪聲環(huán)境下管道泄漏檢測技術
        5.3.1 強噪聲環(huán)境的管道泄漏檢測系統硬件結構
        5.3.2 強噪聲環(huán)境下管道泄漏檢測算法原理
    5.4 實驗結果與分析
    5.5 本章小結
結論
參考文獻
攻讀博士期間所參加的科研及發(fā)表論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3662148