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.     

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GWO-SVM算法的滚动轴承故障诊断

为实现机械设备滚动轴承的实时监测和故障的准确诊断,基于支持向量机(SVM)进行故障分类,提出采用灰狼算法(GWO)优化SVM的惩罚系数c和核函数半径σ;通过小波包对数据进行特征提取;最后以优化的SVM完成故障诊断。实验结果表明:GWO-SVM算法对故障识别的准确性明显提高。     

双谱核主元分析在气液两相流流型识别中的应用

针对压差波动信号的非线性和非高斯特性,提出了一种基于高阶谱和核主元分析相结合的流型识别方法。通过对气液两相流压差波动信号的双谱分析,提取了不同流型下信号的非高斯特征,以双谱分析核主元数字特征提取流型的特征,最后利用最小二乘支持向量机对流型进行智能识别。实验结果表明,提取的核主元特征反映了两相流的流动状态,最小二乘支持向量机可以有效地识别水平管道内的4种典型流型,整体识别率达到95%,为流型识别提供了一种有效的方法。     

基于离散小波分析的城市燃气管道泄漏检测定位

声发射(AE)是一种极好的检测和定位埋地管道泄漏的工具,它所具有的实时连续检测的优势,极大地提高了诊断的方便性和正确性。文章运用声发射技术,模拟城市天然气管道运行状态,进行管道小泄漏检测试验,结合互相关理论和离散小波变换,提出一种提高定位精度的AE检测定位分析算法,提高了泄漏信号的识别率。应用于燃气管道实地检测,结果证实该算法在燃气管道不停止运行、开挖检查被限制的情况下,能够发现管道小泄漏,并有效提高了定位精度。     

基于支持向量机的管道腐蚀超声波内检测

超声波检测是输油管道在线内检测的重要方法之一,由于管道内部检测环境复杂,使超声检测回波信号识别困难,其分类是一个高维分类问题。利用支持向量机在解决小样本、非线性、高维模式识别中特有的优势,直接采用表征超声回波形态的A扫描数据作为特征向量,将特征提取与模式分类统一进行,建立了管道腐蚀超声检测回波信号分类决策函数,实现了管道腐蚀缺陷识别。实验结果表明,该方法可以正确地分类识别管道腐蚀产生的突变界面,基于支持向量机的管道腐蚀超声内检测信号分类识别方法是可行、有效的。     

基于Unscented卡尔曼滤波器的管道泄漏的快速检测与定位

针对扩展卡尔曼滤波器(EKF)对非线性模型进行状态估计时,需要将非线性模型进行线性化,而天然气管道模型的非线性程度十分严重的情况,提出一种基于无偏卡尔曼滤波器(UKF)估计的管道泄漏检测与定位方法.该方法是一类用采样策略逼近非线性模型的方法,避免了线性化,并且不需要计算Jacob矩阵,UKF的收敛速度明显优于EKF,能够快速地检测出泄漏.仿真结果说明UKF在泄漏检测中相对于EKF的优势.     

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。     

泄漏报警技术在油气田地面管道中的应用

通过对5种常用的管道泄漏报警技术原理和优缺点的对比分析,选择较优的次声波法和分布式光纤法应用于西部某油田管道的泄漏检测报警中,现场测试结果表明:次声波法可检测到的最小泄漏孔径为3mm,响应时间不大于1min,定位精度小于50m;分布式光纤法的响应时间不大于10s,定位精度小于20m。     

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。     

天然气埋地管道光纤预警技术试验设计及研究

埋地天然气管道在施工及运营阶段承受的建筑荷载、超载车辆、地震、泥石流、山体滑坡、机械挖掘撞击等复杂荷载,将严重影响管道的正常输气。输气管道的突然失效和泄漏,将严重危害人民的生命财产安全,需要建立有效的管道结构状态识别方法,揭示管道在复杂荷载情况下的实时响应。本文以管道的实时响应为依据,实现管道失效形式的有效识别,并以此作为评价管道状态的依据,实现管道失效预警及剩余承载力的评估,便于管道运行维护与灾害预防工作的开展。并基于分布式光纤传感监测技术系统,研究管道周遭受到较大作用力后的光纤监测信号的响应,提出一种管道安全预警识别方法。     

果蝇优化SVM模型对有机化合物熔点的预测

为了有效解决支持向量机(SVM)模型在参数选择上的盲目性问题,进而提高该模型的学习性能和泛化能力,将果蝇优化算法(FOA)引入该领域,提出了一种基于果蝇优化的SVM方法。该方法首先运用果蝇优化优化算法选择全局最优的SVM惩罚因子和核函数参数,从而建立SVM分类模型,进而基于该模型对实际问题进行应用。将该模型应用于对有机化合物的熔点预测问题中,实验结果表明,基于果蝇优化的SVM模型效率高,实际应用效果好。     

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。     

天然气管道泄漏及其检测方法的几点分析

本文以天然气管道泄漏问题为研究对象,在对天然气管道常见泄漏事故及其产生原因进行简要分析的基础之上,总结了天然气管道泄漏后具体的检测方法,望能够及时确定泄漏点位,并做好相应的处理。     

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.     

石油天然气长运输管道的泄漏检测以及定位技术

石油天然气工业随着社会经济的发展也快速成长起来,油气的运输通常都是通过管道进行,越来越多的需求要求石油天然气管道建设向长距离发展。因此长运输管道的泄漏和检测问题成为了关注的热点,本文探讨了石油天然气长运输管道泄漏的原因,并对目前应用的检测和定位技术进行了简单的介绍,以期为我国石油天然气长运输管道的建设与泄漏检测技术提供参考。     

基于激励响应的输油管道泄漏检测技术研究

基于激励响应法,假定管道末端阀门快速部分关闭,求出了出管道末端处的瞬态压力响应.根据定义的负压波反射系数关系式和瞬态压力响应图,应用行波计算方法得到泄漏点的全部信息(泄漏流量和位置).本文对一个实例进行了计算,并应用小波方法对瞬态压力信号的奇异点进行识别,准确判断出泄漏点位置,两者表明基于激励响应的输油管道泄漏检测技术是充分有效的一种新方法.     

泄漏速度对激光检测天然气管道泄漏影响分析

天然气管道泄漏产生的危害极大,激光技术是检测管道泄漏的重要手段,但泄漏扩散过程对其检测存在一定的影响。建立了架空天然气管道泄漏扩散模型,数值分析了不同泄漏速度下管道泄漏天然气扩散过程,然后探讨了不同探测高度下其对激光检测的影响。研究结果表明:在同一泄漏速度下,随着探测高度的增加,激光检测信号强度越来越弱;在同一探测高度下,中速泄漏时激光检测信号强度稍强于高度泄漏,明显弱于低速泄漏。     

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。