具有工况适应性的管道泄漏信号特征提取

基于神经网络的管道泄漏检测的关键是特征量的提取。以基于压电式动态压力传感器的管道泄漏信号暂态过程为研究对象,分析了不同工况下首、末站泄漏信号的差异,介绍了基于小波分解的泄漏信号增强方法。提出了把动态压力信号作正负区间划分、把相邻区间信号累加值差分、相邻区间信号均值差分和相邻区间信号峰值差分作为泄漏信号识别特征的特征量计算方法和相对量化方法,分析了泄漏信号特征量的横向、纵向合理性评判依据,并以此对从实际泄漏信号中提取得到的特征量进行了检验,验证了特征量提取方法的合理性。最后,给出了以首、末站特征量共同作为输入的神经网络管道泄漏诊断模型及其训练、检验结果。长期的管道泄漏实时监测结果表明,所提出的泄漏信号特征提取方法具有较强的工况适应性,为原油输送管道泄漏的鲁棒诊断提供了较好的技术手段。     

基于Hilbert-Huang变换的输气管道泄漏诊断方法

研究了基于Hilbert-Huang变换的天然气管道泄漏检测方法。该方法利用Hilbert边际谱的能量变化来研究远距离传播后管道泄漏声信号的频带特征,然后通过实时监测特征频带内信号的Hilbert谱与正常信号相比是否发生明显变化来判断其中是否含有泄漏声波,最后根据管道两端检测到泄漏声波的时间差进行定位。基于实际管道历史数据的在线测试结果验证了算法的有效性。     

管道泄漏检测系统中次声波信号传播规律研究

由于输油输气管道的运行环境不同、输送介质不同,从而造成了每条管道的声波信号完全不同,管道泄漏声发射信号既携带系统结构中的某些特征信息(泄漏孔大小和位置等),同时又有很大的随机性和不确定性。次声波泄漏检测技术是对管壁状况检测的声发射检测方法和基于现代信号处理的检漏方法二者结合,从而进行管道泄漏检测和泄漏点的定位。文章中把次声波传感器接受泄漏次声信号的过程比拟为"听"的动作,来研究在油气管道泄漏检测系统中次声波信号传播的规律。     

基于信号增强的缓慢泄漏检测方法

目前管道泄漏检测方法可有效检测突发泄漏,对于缓慢泄漏则存在检测灵敏度低、定位不准确等问题。基于此,提出了一种基于信号增强的缓慢泄漏检测方法。通过信号压缩(抽取及移位)克服缓慢泄漏压力信号下降平缓的缺点;根据声波信号具有波形尖锐突出、对突发泄漏敏感的优点,通过建立以压力为输入、虚拟声波为输出的声波信号变送器模型,将压力信号转换为声波信号,克服了泄漏压力信号容易被淹没在管道压力波动及背景噪声中的缺点,实现了缓慢泄漏信号的增强;利用临近插值方法重构虚拟声波信号,基于延时互相关分析实现了缓慢泄漏的准确定位。实验结果表明,该方法具有显著的信号增强效果和定位精度,实现了缓慢泄漏的准确检测。     

基于信号增强的缓慢泄漏检测方法

目前管道泄漏检测方法可有效检测突发泄漏，对于缓慢泄漏则存在检测灵敏度低、定位不准确等问题。基于此，提出了一种基于信号增强的缓慢泄漏检测方法。通过信号压缩（抽取及移位）克服缓慢泄漏压力信号下降平缓的缺点；根据声波信号具有波形尖锐突出、对突发泄漏敏感的优点，通过建立以压力为输入、虚拟声波为输出的声波信号变送器模型，将压力信号转换为声波信号，克服了泄漏压力信号容易被淹没在管道压力波动及背景噪声中的缺点，实现了缓慢泄漏信号的增强；利用临近插值方法重构虚拟声波信号，基于延时互相关分析实现了缓慢泄漏的准确定位。实验结果表明，该方法具有显著的信号增强效果和定位精度，实现了缓慢泄漏的准确检测。     

EEMD近似熵和支持向量机的管道泄漏特征向量提取研究

针对管道泄漏检测中常存在误报、错报及漏报等问题,提出一种管道泄漏检测高准确率的检测方案。该方案将EEMD近似熵和支持向量机相结合应用到管道泄漏检测研究中,为消除端点效应和模态混叠现象,将改进经验模态分解和近似熵相结合对管道泄漏信号进行泄漏特征提取,组成特征向量组作为支持向量机分类的输入,实现较好的分类效果。     

阀门内漏单声波传感器监测方法研究

针对阀门内漏模拟和阀门内漏监测问题,提出了阀门内漏模拟和阀门内漏非介入式单声波传感器监测方法。设计了由法兰、薄纸片和带孔铝片组成的虚拟阀门,可真实地模拟阀门内漏瞬态过程,克服了传统阀门内漏模拟方法中存在的各种缺点。分析、比较了不同条件下阀门上下游声波传感器输出信号的频域特征,验证了阀门上游声波传感器设置的冗余性和基于单声波传感器实现阀门内漏监测的可行性。分析、比较了不同条件下单声波传感器输出信号的时频域特征,提出了基于峰值系数和小波包能量分率的阀门内漏时频域特征提取方法,并以阀门密封良好状态下的声波信号为样本,建立了基于SVDD的阀门内漏诊断模型。测试结果表明:本文提出的单声波传感器阀门内漏监测方法可行、模型诊断准确,且具有较强的抗干扰能力和较高的阀门内漏检测灵敏度。     

阀门内漏单声波传感器监测方法研究

针对阀门内漏模拟和阀门内漏监测问题，提出了阀门内漏模拟和阀门内漏非介入式单声波传感器监测方法。设计了由法兰、薄纸片和带孔铝片组成的虚拟阀门，可真实地模拟阀门内漏瞬态过程，克服了传统阀门内漏模拟方法中存在的各种缺点。分析、比较了不同条件下阀门上下游声波传感器输出信号的频域特征，验证了阀门上游声波传感器设置的冗余性和基于单声波传感器实现阀门内漏监测的可行性。分析、比较了不同条件下单声波传感器输出信号的时频域特征，提出了基于峰值系数和小波包能量分率的阀门内漏时频域特征提取方法，并以阀门密封良好状态下的声波信号为样本，建立了基于SVDD的阀门内漏诊断模型。测试结果表明：本文提出的单声波传感器阀门内漏监测方法可行、模型诊断准确，且具有较强的抗干扰能力和较高的阀门内漏检测灵敏度。     

输油管道泄漏点处原油流动局部流场的模拟

管道是石油化工领域内输送的基本单位,输油管道泄漏不仅会造成巨大损失,还会造成严重的环境污染。对输油管道泄漏模拟研究发现,无泄漏口时,原油在管道中的压力、速度和紊动能分布基本平稳。有泄漏口时,压力和紊动能在泄漏点处最大,速度先减小后升高。模拟得出输油管路泄漏点的规律能够为实际安全生产和应急抢险提供较好的参考依据。     

城市输送管道小泄漏特征及规律分析

利用实验室油气管道平台和声发射仪,建立了模拟城市输送管道泄漏检测系统。通过实验对气、液管道小泄漏信号特征与衰减特性进行了分析,在改变管道压力、泄漏量以及传感器间距等参数状态下,分别分析了管道泄漏信号的幅值随管道压力、泄漏量、传感器间距变化的规律,对城市输送管道泄漏检测进行了有益的探索。     

基于音波法的输气管道泄漏检测与定位

为研究输气管道音波法泄漏检测技术的基本原理和应用方法,从而为音波法泄漏检测技术在输气管道上的推广使用提供理论和实践基础,首先根据现场实验工况建立仿真模拟模型,对泄漏音波产生机理进行分析与验证;其次根据仿真模拟结果完成现场实验,并对现场实验数据进行了时频联合分析,包括短时傅里叶变换、小波变换、Hilbert-Huang变换和广义S变换,提取可用于远距离传播的音波信号特征;然后应用可远距离传播的信号特征,对长距离输气管道的泄漏进行检测,取得了较好的效果;最后采用提取的音波特征量进行泄漏定位,定位精度高.研究结果表明,通过信号处理得到泄漏音波信号特征可以用于长距离输气管道泄漏检测.     

埋地天然气管道泄漏激光检测影响分析

激光技术是天然气管道泄漏检测的重要手段,而泄漏扩散过程对其检测过程存在一定影响。通过建立埋地天然气管道泄漏扩散模型,模拟得到了泄漏天然气扩散特性,计算了天然气扩散光谱检测值,分析了不同检测高度、不同泄漏口大小以及不同风速对天然气扩散光谱特性的影响。研究表明:泄漏口越大,测得的光谱检测曲线越低,降低幅度在距泄漏口40 m内最为明显;有风速影响时,光谱检测曲线最低点均向下风向偏移,在距泄漏口6 m左右时光谱检测值最小。研究结果可为合理有效地进行激光检测提供参考。     

海底管道泄漏检测研究进展

随着海洋石油技术的发展,穿越海底的油气管道数量不断增多,海底管道泄漏的危险也随之增加。因此,对海底管道泄漏的检测显得愈发的重要,但多数陆上埋地管道泄漏的检测方法不适用于海底管道。将海底管道的常用的和新兴的检测技术归纳为以下四类检测方法,即直接检测、管内流动运行设备检测、管壁系缆式检测和管外设备间接检测。并对这些方法所包括的技术进行了分析、比较,提出今后的研究方向及重点,以期为进一步的研究提供参考。     

油气管道泄漏检测技术

管道输送因其经济方便,正在石油天然气等输送领域迅速发展,但泄漏问题已经成为危害管道安全运行、造成各种事故的主要因素。借助管道泄漏检测技术防止泄漏发生（或在泄漏发生后及时发现）是管道管理采取的重要技术手段。因此,研究管道泄漏检测技术对管道安全运行具有重要意义,本文对油气管道泄露技术进行了系统性介绍、分类和比较,并对其发展前景进行了预测。     

基于瞬变流的输油管道泄漏检测模拟

针对输油管道泄漏检测的现状进行了总结,并研究了一种基于瞬变流的检测输油管道泄漏点的方法,该方法利用管道均匀竖直的特点,在下游流体出口处设置阀门和压力检测装置,当输油管道发生泄露时,周期性关闭阀门产生瞬变流即连续压力波,以连续压力波为输入信号,泄漏管道为系统,检测管道出口处的压力信号为输出信号来检测泄漏。当产生同样周期及振幅的连续压力波时,由于泄漏点所在的位置不同及压力波造成管道共振,输出信号即管道出口检测到的压力也不同,根据这一特性,不断改变输入的压力波周期,即可产生不同的系统频率响应图。由此判断出泄漏点位置。