基于声发射技术的管道泄漏检测无线智能传感器的设计

设计了基于声发射技术的管道泄漏检测无线智能传感器。它将智能化功能结合到传感器中一进行了敏感元件的选型、硬件电路和传感器外形结构的设计,并编写了传感器接口应用程序。将该智能传感器用于管道泄漏检测实验,结果表明：该传感器司很好地应用于管道泄漏信号检测,集成度高。     

一种管道泄漏检测无线智能传感器的设计

设计了一种用于检测管道泄漏的无线智能加速度传感器。进行了敏感元件的选型、硬件电路和传感器外形结构的设计,并编写了传感器接口应用程序。将设计的智能传感器用于管道泄漏检测实验,结果表明:该传感器可很好地获取应用于管道泄漏信号检测,并具有较好信噪比。     

基于多声学传感器融合的管道泄漏检测方法研究

针对单一类型传感器检测管道泄漏的局限性,本文提出了一种基于多声学传感器融合的管道泄漏检测方法.它将振动传感器和声音传感器相结合以获取泄漏点声波信号,通过对这两种声波信号提取某种特征量进行相应的融合计算推断出管道泄漏是否发生.实验结果表明,该种方法能有效地提高管道泄漏检测的准确性.     

应用于管道检测的光纤传感器的研究

本文详细总结了应用于管道泄漏检测的各种光纤传感器的基本理论知识,主要介绍了多种应用于管道泄漏检测的常见光纤传感器,并对光纤传感器进行管道泄漏检测的发展前景进行了展望。     

输油管道微小泄漏球形检测器的设计与实现

针对输油管道微小泄漏检测方法有限、检测成本高、阻塞管道风险大等问题,提出了新的解决方案:设计了一个基于ARM—Linux和MEMS传感器的球形管道内检测器,其直径小于待检测管道直径。详细论述了该检测方案的原理、球形检测器的硬件组成、软件设计等内容。通过在输水管道内的多次模拟泄漏实验,证明该球形检测器检测流程简单、运行安全,能有效地检测出泄漏并给出较精确的定位信息,为输油管线微小泄漏的高精度、低成本的实用检测提供了有力的技术支持。     

基于多通道声发射检测系统的管道气体泄漏位置定位方法研究

为了自主开发基于声发射检测原理的管道气体泄漏位置定位系统,研制了基于四通道声发射检测系统的管道气体泄漏模拟实验装置。在测定声波沿管壁传播速度基础上开展了管道气体泄漏检测实验,通过改变声发射传感器与泄漏孔的在管道壁面的相对位置来模拟泄漏孔位置的变化。采用小波去噪和滑动平均滤波方法对所采集的泄漏信号进行了处理,利用互相关算法求取了各传感器之间的延迟时间,进而基于时间差提出了泄漏孔的定位算法。实验结果表明模拟管道上泄漏孔的定位结果相对误差低于4.0%,该系统对泄漏位置的定位精度满足行业标准和国家标准的要求。通过优化设计声发射信号的采样频率、管道材质、管道壁厚和传感器端面面积等能够进一步提高定位的准确度。     

基于声压传感器的供热管道泄漏检测

为实现对供热管道泄漏的检测,研究了基于声压传感器的供热管道泄漏检测方法。首先利用PCB公司的声压传感器和NI cDAQ搭建了实验平台,并在现场进行了泄漏检测实验;研究了长输大口径供热管道泄漏声压脉动信号特征,并对db小波、sym小波、haar小波处理含噪声管道声压信号的去噪能力进行比较。虽然在处理实验室小规模管道模型泄漏信号时db小波和sym小波取得了较好的效果,但它们无法有效滤除大口径长输供热管道泄漏信号中的噪声信号。通过对比发现,haar小波去噪方式能较好地应用于长输大口径供热管道的信号滤波中。因此,基于音波法的泄漏检测方法适用于长输大口径供热管道的泄漏检测。提出的方法对于长输大口径供热管道泄漏检测有较好的效果,在工业生产中将取得一定的经济效益。     

一种管道泄漏检测系统设计

为了能够实时、低成本地检测城市供水管网的非正常泄漏情况,设计了一种基于光时域反射仪(OTDR)的新型分布式光纤传感器网络。该网络系统主要由遇水膨胀橡胶颗粒、光纤、OTDR等组成。橡胶颗粒因吸收管道泄漏的水而膨胀,导致传感光纤发生宏弯曲。光纤宏弯曲效应引起传播光线的瑞利散射突变,OTDR通过检测这种突变来判断管道是否发生泄漏,并计算泄漏点到探测器的距离。试验结果表明,这种分布式光纤传感器网络灵敏度高、实时性好;一旦管道发生泄漏,OTDR就可以立即检测到,并计算出泄漏点的位置。该系统不仅适应性好,能布放在已有的各种供水管道系统中,而且具有良好的开放性;其拓扑结构能够随所需检测的管网变化,OTDR可以随技术进步不断升级。     

天然气管道泄漏在线检测模拟实验系统

天然气管道泄漏在线检测模拟实验系统是以压缩空气为介质,可以模拟现场诸如管材缺陷腐蚀穿孔所致泄漏、管道断裂泄漏以及人为打孔泄漏等多种形式的泄漏,同时进行压力/流量突变法、负压波检测法、瞬态模型法以及序贯统计法等多种泄漏检测与定位方法的实验验证与对比分析;文中设计出了模拟实验系统体系结构,分析了泄漏类型及模拟阀门选型,构建了泄漏检测系统硬件结构,设计了相应的软件;该系统将为深入研究天然气管道泄漏检测与定位方法提供重要的实验基础。     

分布式双光纤阵列在泄漏检测中的应用

在石油管道、天然气管道等长距离管道泄漏检测中,外界的温度、突变的压力等非泄漏因素对检测结果起到了很大干扰,导致对非泄漏点的误判断:设计了两条不同的光纤阵列,每条光纤阵列串联不同的传感器;分析了分布式双光纤阵列在泄漏检测中对减弱温度干扰的机理,并进行了实验,结果表明实验和理论分析是一致的.     

基于FPGA的多传感器管道内漏磁检测系统

针对传统管道漏磁检测器检测精度的不足,提出了新式的基于FPGA的高精度管道漏磁检测系统设计,以适应813 mm管径的管道检测任务。主要介绍了系统逻辑设计,实现了多达400路传感器漏磁检测信号的采集与存储。该设计融合了多种总线协议,可有效解决管道漏磁检测中的采集速率、功耗和精度的问题。经实验验证,方案切实可行,为设计高精度管道漏磁检测系统提供了新的解决方案。     

提升小波改进阈值算法在输气管道泄漏信号降噪处理中的应用

输气管道的泄漏检测对保障其管道的正常运行具有重要意义,但是在实际工作中,传感器检测到的信号会受到噪声的干扰。为了提高管道泄漏检测精度,采用一种不依赖于傅里叶变换的提升小波变换方法,并引入改进阈值函数对信号进行降噪处理,分别对比不同小波基函数,不同分解尺度利用改进阈值算法的降噪效果,确认db5小波函数作为最优提升小波函数,并对信号进行四层分解的信号处理信噪比最高,最后利用现场实验采集到的负压波信号进行传统小波去噪和提升小波改进阈值算法去噪的效果对比,其结果表明提升小波改进阈值算法的去噪效果优于传统小波算法的去噪效果,在管道泄漏检测的信号降噪中具有良好的应用价值。     

Implementation of an energy-efficient scheduling scheme based on pipeline flux leak monitoring networks

Flow against pipeline leakage and the pipe network sudden burst pipe to pipeline leakage flow for the application objects,an energy-efficient real-time scheduling scheme is designed extensively used in pipeline leak monitoring. The proposed scheme can adaptively adjust the network rate in real-time and reduce the cell loss rate,so that it can efficiently avoid the traffic congestion. The recent evolution of wireless sensor networks has yielded a demand to improve energy-efficient scheduling algorithms and e...     

一种新型磁阻式传感器在漏磁检测中的应用

与传统的磁性传感器相比,巨磁阻传感器具有灵敏度高、可靠性好、测量范围宽、体积小、价格低等优点。随着纳米技术的发展,巨磁阻传感器必将成为这些传统磁性传感器的替代品。介绍了巨磁阻传感器的原理及其在缺陷漏磁信号检测中的应用,表明采用巨磁阻传感器的检测系统可以检测到管道壁上的微小缺陷。     

一种可扩展式磁传感器阵列及应用

介绍了一种基于UGN3503U线性霍尔传感器的磁传感器阵列,其测量区域可根据具体需要进行扩展,测量灵敏度及其外特性与UGN3503U基本一致。在将其制成传感模块的情况下,可以广泛用于在役长输管道、油罐等大型设备的漏磁探伤,由于测量面积和分辨力的提高,可以极大地减少信号处理通道数目,降低测量装置的复杂性,并提高测量系统的可靠性。     

Signal processing and defect analysis of pipeline inspection applying magnetic flux leakage methods

Corrosion, stresses and mechanical damage of oil and gas pipelines can result in catastrophic failures, so pipeline safety evaluation is an important problem of oil and gas transmission. To evaluate the pipeline safety, this paper described a novel magnetic flux leakage (MFL) inspection device, and the designing MFL intelligent inspection pig was used to multi-radius pipelines and variational work condition. At the same time, because signal processing and defect recognition technique is one of the most important techniques in offshore pipeline inspection MFL system, the paper also discussed its signal processing procedure. Time-frequency analysis, median and adaptive filter, and interpolation processing are adopted to preprocess MFL inspection signal. In order to obtain high sensitivity and precision, we adopted multi-sensor data fusion technique. A wavelet basis function neural network was used to recognize defect parameters. The main contribution of the article is that we presented a novel method to evaluate and predict oil pipelines’ condition through combining neural network, data fusion and expert system techniques, and through constructing a knowledge-based off-line inspection expert system, the system improved its defect recognition capability greatly.     

基于瞬态模型的井下抽采主管道泄漏定位方法研究

针对现有煤矿井下瓦斯抽采主管道漏点定位大多采用单一定位方法,存在适用性差、效率低、易受环境影响等问题,结合流量平衡法、负压波法和小波降噪原理,提出了一种基于瞬态模型的井下抽采主管道泄漏定位方法。首先分析了管道首末两端流量变化规律及差值大小,排除干扰信号,利用流量平衡法对管道泄漏状态进行定性分析,判断管道是否泄漏:比较正常运行及发生泄漏情况下的流量变化,当管道首末两端流量差大于管道流量差阈值时,即为工况改变或发生泄漏;然后根据负压波在管道内的传播机理,采用小波降噪技术对压力信号进行消噪处理,结合邻域差值法寻求信号突变点;最后通过泄漏定位公式计算漏点位置,从而实现对管道漏点位置的有效定位。仿真分析结果验证了该方法的准确性。     

新型光纤传感器在管道渗漏监测中的应用研究

通过研究一种应用于管道渗漏监测中的新型传感器,为实时监测管道状态提供新的研究思路。采用碳纤维包裹光纤光栅传感器的结构,碳纤维在电场激励下发热,利用设置在管壁上的导流槽,及时地将渗漏处的水流引至测温点周围区域,光纤传感器捕捉到环境温度变化,分析得到渗漏速度和位置。利用有限元软件对实验进行模拟仿真计算,验证了此方法用于渗漏监测的可行性。通过渗漏实验和结果分析,与仿真的结果进行比较,验证了此方法用于渗漏监测的有效性以及实验数据的合理性。