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。     

基于时域积分的泄漏声波信号增强方法

在管道泄漏检测中,泄漏信号的信噪比是影响误报和漏报的主要因素。传统的小波去噪和EMD分解方法受小波基选择、分解尺度选择和重构分量选择的影响难以保证稳定、有效的信号增强效果。通过分析动态压力变送器的传递函数,发现动态压力变送器的输出信号中缺失了反映声波信号低频响应特性的积分项,提出了基于时域积分的、增益可调的泄漏声波信号增强方法,现场实测数据的测试结果表明:基于时域积分的泄漏信号增强方法具有稳定显著的信号增强效果和定位精度,无需复杂的参数寻优,为微小泄漏的检测以及减少误报和漏报提供了有效的技术支持。     

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。     

基于次声波的天然气管道泄漏检测系统设计

基于声学和流体学等相关理论,研究了天然气管道发生泄漏时次声波产生的机理及信号特点和采集方法,并对声波在天然气管道内的传输速度的算法进行修正,通过GPS模块确定天然气泄漏时的次声波到达首、末站的时间差,从而对泄漏点进行准确的定位,最后给出了天然气管道泄漏检测系统的软、硬件设计方案.     

基于次声波的泄漏检测技术在大港滩海油田的应用

埕港管线泄漏检测系统以次声波法为基本方法,利用管道瞬态模型,采用输量平衡报警,次声波法定位,小波分析信号处理方法实现了对油气管道泄漏报警与定位检测的新方案,试验表明该系统灵敏度高,适合大港油田滩海地区长距离、多管段、复杂条件下的应用。     

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。     

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EMD和小波变换的热网管道泄漏检测与定位方法

对基于声波检测的热网管道泄漏与定位方法进行研究,介绍了基于声波法的热网泄漏检测的实验设计方案与定位原理。利用基于MATLAB的小波函数和EMD分解对原始数据频率进行逐级分离,直至分离能够提取奇异点信息,以达到去噪和判定管道泄漏的目的。并将两种方法进行对比,得到优解。     

几种输油管道泄漏情况定位的方法及原理

以运输中管道内负压波为检测指标,通过首末站传感器的信号捕捉得到压力与时间数据,做进一步计算处理,得出泄漏点位置。简述直管道时泄漏定位的原理,在此基础上给出了弯管道、多相流几种复杂情况下的泄漏检测原理及泄漏点定位的计算方法,并简述了泄漏定位方法及原理的应用。     

基于改进差分进化算法的管道两点泄漏定位方法

针对管道发生泄漏时泄漏声波信号的拐点不易获取、传统定位方法无法有效进行两点泄漏定位的问题,提出一种改进差分进化算法的管道泄漏定位方法.该方法将管道首末站采集的泄漏声波信号进行小波消噪,然后获得消噪后的声波信号幅值.由于差分算法(Differential evolution,DE)容易陷入局部极值,采用粒子群算法(Particle swarm optimization,PSO)帮助差分算法跳出局部极值,对DE进行改进.根据获得的声波信号幅值,建立改进差分算法(Improved differential evolution,IDE)的目标优化函数,对其求解获得泄漏点位置.因此,采用改进差分进化算法的泄漏定位不需要计算声速和时延估计即可泄漏定位.实验结果表明该方法能有效定位泄漏点.     

基于功率谱比对的液氯输送管道泄漏检测方法

针对液氯输送管道泄漏检测难以获取泄漏信号样本用于特征提取和诊断建模的难题,提出了一种基于功率谱比对的无泄漏信号样本管道泄漏检测方法。鉴于相同类型传感器应用于不同介质时表现出相似的输出信号特性,通过分析、比较现有的气体管道泄漏信号和正常信号的频域特征,提出了基于双移动窗和功率谱比对的频域特征提取方法。以液氮模拟输送管道正常信号为目标类数据,在无泄漏信号样本条件下建立了基于SVDD的面向液氯输送管道泄漏检测的诊断模型,实现泄漏的可靠检测。现场模拟检验结果表明：该方法能够有效实现液氯输送管道泄漏检测。     

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。     

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。     

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。     

瞬态压力分析法检测城镇燃气管道泄漏

提出一种针对城镇短距燃气管网的局部管道泄漏检测方法。文中建立了简化的管道泄漏模型,通过数值模拟检测燃气管道破损引起的流场瞬态压力脉动,对压力脉动信号分析实现泄漏识别。分析结果表明,在泄漏发生前管道内流场均匀,没有出现强烈的压力脉动;当发生泄漏时,泄漏口产生高速射流而引起局部流场不均匀,产生随时间变化的压力扰动,扰动的传播使整个管道内流场出现强烈的压力脉动。对流场瞬态压力信号进行FFT分析发现,在数值模拟条件下的泄漏引起一种固定模式的扰动,其频率约为42.4 Hz。     

天然气管道泄漏声波检测原理及定位方法

天然气管道输送过程安全问题,一直是安全生产过程需要考虑的重中之重,一旦管道出现破损泄漏,将造成直接的经济损失,同时诱发一系列的次生危害,例如火灾和环境污染等。天然气管道泄漏检测技术实施,显得尤为重要。分析了管道泄漏时声波的传播机理,并介绍了目前常见的天然气管道泄漏检测方法。并重点阐述了声波检测原理及定位方法,该方法的应用,为管道泄漏的检测提供有力的技术保障,也为提高天然气管道输送自动化管理水平有着重要的意义。     

基于Hellinger距离的管道泄漏检测

本文提出一种基于Hellinger距离的管道泄漏检测方法。该方法首先根据管道正常运行时的压力数据,利用滑动窗方法建立时间序列,并基于Hellinger距离构建管道泄漏检测的统计量。为了能够更加准确的监测管道的泄漏,通过休哈特控制图(Shewhart control chart)建立控制限。仿真结果表明该方法简单、有效且具有较好的实时性。     

信息融合技术在管道泄漏检测与定位中的应用

针对传统的单一管道泄漏检测方法,提出基于多传感器信息融合技术的输油管道泄漏检测与定位方法.首先利用小波分析法对压力、流量进行去噪,并检测波形的奇异点;利用相关分析法来对小泄漏量进行检测,通过首末端压力的互相关函数得到时间延迟,进行泄漏点定位;根据Dempster-Shafer证据推理法把得到的数据作为证据,利用D-S法...     

基于神经网络证据理论的天然气管道泄漏检测

利用小波消噪原理,并通过构建RBF神经网络模型,将消噪后的信号作为RBF神经网络的输入参数,并判断该信号是否为泄漏信号。将D-S证据理论数据融合应用到天然气管道泄漏检测中,建立D-S证据理论数据融合模型。将输入的泄漏信号进行决策级综合判断,得出天然气管道泄漏的具体地点。利用C#语言开发天然气管道泄漏检测软件系统,该系统能够快速准确地识别泄漏并定位。     

基于综合方法应用的管道泄漏检测研究

分析管道泄漏检测中经常出现的两个问题,对其中一个由于两个站点之间的干扰信号产生时间差,会引起误报警的情况,提出用序贯概率比检验法(SPRT)解决,并用检测延迟的补偿法来弥补SPRT检验法检测延迟的缺点,从而提高系统的检测速度,再用小波变换法进行泄漏定位。两种方法的结合不但可以有效地去除干扰噪声,而且缩短了泄漏检测的响应时间,提高了泄漏定位的精度。实验表明该方法克服了序贯概率比的缺点,具有良好的应用前景。