管道系统泄漏检测的全频域法

针对长距离管道输水系统的特点,建立了适合各种边界条件的管道水击频域数学模型,并应用拉氏变换原理导出了实测离散函数的频域数学模型。在此基础上,提出完全在频域中检测管道泄漏的新方法,即管道泄漏检测的全频域法。全频域法与之前频域法的差别有两点:一是边界条件不受限制,二是泄漏检测完全在频域中完成,无需求解任何一点的傅里叶逆变换时域函数。最后通过数字算例检验了管道泄漏检测全频域法的可行性。     

管道泄漏检测的水力瞬变全频域数学模型

输水管道泄漏孔的存在及其位置直接影响着系统压力波形的畸变和衰减特性,通过分析有、无泄漏时任意位置处的压头频域特性可使泄漏检测成为可能.在考虑非恒定摩阻影响的基础上,提出基于水力瞬变全频域数学模型的泄漏检测反问题分析方法.用拉氏频域变换处理边界条件和实测数据,并将遗传算法用于频域反问题模型的求解,在寻优速度上比传统的瞬变时域分析的方法有了较大的改善.算例表明基于水力瞬变全频域数学模型分析的管道泄漏检测是一种有效的新方法.     

基于慢变流理论的管网泄漏检测模型的建立

提出一种基于慢变流理论的给水管网泄漏诊断与定位模型,即首先对管网施加随时间缓慢变化的压力激励,如果管网中存在泄漏,随着压力的不同泄漏程度也不一样,进而影响到管网中其他节点压力和管段流量等参数的变化;依据系统辨识反问题分析方法,实时监测管网监测点处的状态参数,运用贝叶斯算法对模型的预测参数——泄漏位置和泄漏量的概率值大小进行寻优,寻找模型计算值与测量值之间吻合程度最好的预测参数,得到最可能的泄漏位置与泄漏量。通过对算例管网的计算结果表明,采用该模型能够对漏失点和漏失量进行满足概率要求的准确诊断。     

利用“最小夜流量”检测小区供水管网泄漏

针对小区地下供水管网暗漏难以发现的问题,本文介绍了用估算最小夜间流量测漏的方法。即将独立的供水区域的理论估算最小夜流量与实际检测夜间用水量相比较,如实测值大于估算值,则管网有水量泄漏,再在区域内通过闸阀的开闭,缩小漏点范围,最后用相关检漏仪和听漏仪进行定位。     

供水管网泄漏检测定位方法及仪器

本文研究了城市供水管道泄漏形成多相湍射流引发应力波在管壁中传播机理，分析了泄漏引发的管道横振、纵振和园环振动，提出了一系列和波特征提取指标及其离散数据算法、研究了以泄漏信号应力波时和频域特征指标构造神经网络输入和矩阵，建立了能对管道运行状况进行分类的神经网络模型，以检测管道泄漏故障的发生。研究了抗干扰管网泄漏定位方法，分析了根据管网不同特征对定位公式进行修正以提高泄漏定位精度的方法，实验研究了这一     

基于贝叶斯理论的城市供水管网泄漏在线检测与定位

许多城市的供水管网都安装了SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统,基于SCADA系统监测到的数据可对管网泄漏进行检测。通过引进统计学概率论中一基本定理——贝叶斯定理来建立管网泄漏的在线检测与定位模型,一定程度上解决了水力模拟误差、测量误差、测点配置等因素导致的不确定性问题。模型通过实例考核取得较为满意的诊断结果。     

基于瞬变流频率响应分析的输水管道泄漏检测

采用传递矩阵法和频率扫描法,分析了管道泄漏对系统频率响应图的影响,以及频响图变化形态与泄漏点位置和泄漏面积参数之间的关系。在此基础上,介绍了基于管道瞬变流频响分析进行泄漏检测的步骤,并进行了数值试验验证。结果表明:1与完整管道相比,泄漏点的存在使系统频响图中各奇次谐波和偶次谐波的幅值均不再保持定值,而是随着谐波次数的不同呈现周期性的变化;2奇次谐波幅值随谐波次数周期性变化的主频率及相位反映了泄漏点位置,而该主频率所对应的幅值则反映了泄漏面积参数,据此可进行管道泄漏的检测;3数值试验结果表明基于瞬变流频率响应分析进行输水管道泄漏检测是可行的,且在泄漏孔面积占主管道面积比例较小的条件下,水锤波传播速度变化对检测结果的影响很小。     

考虑动态摩阻的管道泄漏水力瞬变数值模拟

为了提高管道系统泄漏的模拟和判断精度,将瞬态加速类(Brunone模型)和加权函数类(Zielke模型和Vardy模型)两类动态摩阻模型用于水力瞬变泄漏建模和模拟,并将计算结果与已有的试验数据、模拟结果进行对比分析.结果表明:与传统摩阻模型和存在简化误差的Brunone模型相比,Zielke模型和Vardy模型能更加精...     

管网故障水力瞬变检测实验系统研发

为克服传统管网故障检测系统模型校验误差较大及基于恒定流模型检测的不足,尝试基于瞬变流模型方法设计开发一种能够兼顾模拟泄漏孔、局部阻塞在内的管网实验平台系统,用于水力建模的校验测试和故障检测,并提出相应故障辨识方法。该平台包括常规供水水箱、简单管网、实验控制系统、变速泵、管网故障模拟装置、低强度瞬变流激发器等,以RSView组态软件为基础研发了管网故障水力检测实验平台的SCADA系统,实现水位、流量、压力和阀门激励动作等计算机自动控制以及实时监测和采集。其中新的可控式低强度瞬变流激发器可取代传统阀门,能够产生阀门关闭激发瞬变水击波的类似效果,克服了传统管道试验平台末端关阀造成的水锤压力波动过大和不易控制的缺点。该实验平台拓展了管网实验室故障控制模拟和检测的思路,为支撑和推广实用化的智慧供水管网及故障检测技术研究提供了手段。     

长距离运输管道泄漏检测方法

长距离运输管道作为一种经济、有效、环保的运输手段,在液体、气体运输中发挥着独特的优势,而管道泄漏检测是长距离运输管道安全运行的重要保障。通过总结国内外近年来发展起来的管道泄漏检测方法,按运输对象分类介绍了管道运输气体和液体时的检测方法和工作原理,并指出优缺点,探讨了长距离管道运输泄漏检测的发展趋势,指出基于SCADA系统多种检测方法相结合及如何及时、精确地对小泄漏检测和定位是未来的研究方向。     

基于多尺度卷积神经网络的管道泄漏检测模型研究

如何有效检测管道泄漏是节水型社会建设迫切需要解决的关键和热点问题之一。近年来基于深度学习的管道泄漏检测方法发展迅速,本文针对传统单尺度卷积神经网络对泄漏特征提取不充分的问题,提出一种基于多尺度一维卷积神经网络(MS1DCNN)的管道系统泄漏检测模型。该方法利用多个不同卷积尺度的卷积通路并行提取管道泄漏的特征并进行泄漏信息的分类预测。基于经典的管道系统布置,利用瞬变流模型生成管道泄漏工况下的三个水压数据集对模型进行验证,三个数据集分别用于预测管道的泄漏位置、泄漏量和非恒定摩阻系数,对应样本数为39601、3980、4900,并将预测结果与其他深度学习方法和传统的机器学习方法进行对比分析。结果表明：MS1DCNN模型对数据集样本下泄漏位置、泄漏量、非恒定摩阻系数的分类准确率达到99.96%、98.48%、100%,三者平均预测精度比传统一维卷积神经网络(1DCNN)、BP神经网络、支持向量机(SVM)和k近邻算法(KNN)提高0.31%、2%、1.27%、22.8%;MS1DCNN在信噪比为-4～12 dB的噪声环境下各数据集的平均F₁分数分别为99.2%、97.02...     

泄漏检测信号滤波技术比较

通过泄漏检测模型试验分析测量信号中的噪声来源,在对比研究传统小波去噪、改进神经网络去噪、最小二乘拟合去噪等方法在实测数据中去噪效果的基础上,借鉴神经网络反向传播学习算法的思路,提出了信号预滤波结合阈值自学习小波去噪的综合滤波方法。该方法通过对恒定状态下带噪压力信号阈值自学习使得重构信号与期望输出均方误差最小来获得单一工况下的最佳去噪阈值,再将此阈值用于同一工况下整个时间段的去噪,这样根据不同工况下得到的最佳阈值可以获得最优输出。数值计算结果比较表明该方法对噪声的抑制作用明显,比传统小波去噪、改进神经网络去噪等方法效果更好。     

大坝渗漏检测最新进展

隐患和渗漏的发展是大坝、渠道和堤坝服役期间一直备受关注的问题。其中,冲蚀是水工建筑物结构恶化的一个主要原因,因此,冲蚀的地球物理探测法中的新进展对整个行业来说是好消息。文章着重介绍大坝渗漏检测最新进展,供参考。     

ANALYSIS OF FIRST TRANSIENT PRESSURE OSCILLATION FOR LEAK DETECTION IN A SINGLE PIPELINE

The leak detection is of great importance in the reliable operation and management of a pipeline system. Recently,attention is shifted to the use of the time domain or frequency domain methods based on the transient analysis. These methodssometimes require accurate pressure signals obtained during the transient period or by creating ideal conditions in testing. This paperproposes a method that does not require transient simulations over the whole or an extended period of time, but uses the first transientpressure oscillation to detect leaks. The method considers the propagation of the pressure oscillation wave created from a fast valveclosure and the reflected damp wave from the leak. A leak in the pipe gives rise to reflected waves which in turn creatediscontinuities in the observed signal at the measurement section. The timing of the reflected damp wave and the magnituderepresent the location and the size of the leak, respectively. An analytical expression is derived based on the Method OfCharacteristic (MOC) for the relationship between the leakage and the reflected magnitude. The leak detection procedure based onthe method is also given. Then the reliability of the method is tested on numerically simulated pressure signals and experimentalpressure signals with calibrated leak parameters, and the results indicate a successful application and the promising features of themethod.     

给水管网非线性规划的新模型

本文发展了一个确定了给水管网道道直径，水泵扬程，水塔尺寸的最优设计非线性规划模型，提出了将管网不等式约束非线性规划转换为无约束规划问题的变量代换法，求解目标函数广义简约梯度的广义节点法，并采用ＰＲＰ共轭梯度法求解管网非线性规划问题，计算结果表明模型的求解速度比现有同类型非线性管网模型快数十倍。占用计算机内存较少，程序较简单，适用于各种给水管网。