管道流量泄漏计算机监测及算法实现

针对管道流量泄漏和管网突发性的爆管,设计基于GSM下远程泄漏监测与定位系统,由管网监测终端实时采集管网流量、流速、流向和压力,通过GPRS网络实现远程数据传输,综合运用负压波和流量监测法进行泄漏模式识别与漏点定位,可及时、准确的发现和定位泄漏点.     

城市地下燃气管网泄漏定位研究

由于城市燃气管网泄漏极具危险性,而现有的检测定位手段不能有效地对泄漏点准确及时的发现与定位。根据互双谱延时估计理论,将双谱应用于地下中压燃气管网泄漏的定位,通过直接法得到互双谱和自双谱的估计值,由该估计值得到双谱的相位,为了得到真正意义相位,对估计相位进行了解卷绕,得到最小二乘意义上的无卷绕相位,最后由互双谱和自双谱的无卷绕的相位差得到泄漏点的位置,并通过大量的泄漏定位实验证明了该方法的有效性。实验结果表明,该方法应用于城市中、低压管网的泄漏定位,在检测距离为30m的情况下,定位绝对误差小于2m。     

基于负压波的管道泄漏检测与定位技术研究

管道输送因其具有独特的优点已经在各行各业中得到了广泛应用，但日益严重的泄漏问题不仅影响了管输的正常运行，也给人类的生命财产造成了极大的损失。探索一种有效的检测方法已经迫在眉睫。文章对基于负压波的管道泄漏检测与定位技术的方法进行了研究，说明了其优缺点，指出了基于负压波法的管道泄漏检测与定位结构模式识别系统具有很好的发展前景。     

输油管道新型泄漏监测及定位系统的研制

漏点定位是泄漏检测中很重要的技术,泄漏的及时检测与快速、精确定位对减少事故损失至关重要。针对此问题,采用了输差法进行泄漏的检测与报警、瞬态负压波法与稳态相关时延分析法相结合进行泄漏点的实时定位技术。实验验证了系统具有较高的定位精度,适用于国内大多数输油管网。     

基于分布式光纤传感的水下输气管道泄漏检测与定位分析

介绍了一种基于Sagnac/Mach-Zehnder混合干涉仪原理的分布式光纤传感水下输气管道泄漏检测及定位系统。在强干扰微小泄漏情况下,通过分布式光纤传感器获取由管道泄漏引起的光干涉信号,采用小波包方法对信号进行多层分解,提取小波包能量特征,用欧式距离法对管道泄漏与否进行聚类分析;对泄漏系统利用零点频率进行精确定位,并将基于零点频率的传统检测定位、经小波去噪和最小二乘曲线拟合处理后的检测定位及本文提出的检测定位三种方法进行对比分析,统计了系统虚警率（FAR）。实验结果表明,该系统能准确识别管道泄漏,本文提出的泄漏检测定位法虚警率最低,与经小波去噪和最小二乘曲线拟合处理后的检测定位法相比,虚警率降低了6.6%,提高了系统泄漏检测定位的可靠性。     

输油管道泄漏实时检测与定位的研究及应用

针对泄漏检测中很重要的漏点定位技术,为了提高泄漏的及时检测与快速、精确定位,减少事故损失,采用了输差法进行泄漏的检测与报警、瞬态负压波法与稳态相关时延分析法相结合进行泄漏点的实时定位技术。给出了系统的组成及相关算法,并对结果进行了实验检测。实验验证了系统具有较高的定位精度,适用于国内大多数输油管网。     

基于声信号的供水管网自适应泄漏检测定位仪器系统

介绍了自适应供水管网泄漏检测及漏点定位的基本原理及仪器系统的构成.针对城市供水管网分布密度大,泄漏信号特征因管道材质、口径、管内压力、流量、漏点形状的不同而各异,以及检测现场存在不可避免的突发干扰噪声的情况,采用自适应信号处理技术估计泄漏信号到达漏点管道两侧传感器的时间延迟检测定位漏点,采用小波分解识别、取阈值消除突发噪声.系统由主机、多个数据采集单元和加速度传感器组成,基于虚拟仪器技术构建,软硬件结合,实现信号的采集、分析处理及检测信息的显示等功能.     

基于光纤传感和小波变换的管道泄漏定位技术

研究了一种基于Sagnac光纤干涉仪原理的分布式光纤管道泄漏检测和定位技术,利用单模光纤作为分布式传感器,可以有效地检测管道沿线所发生的泄漏信息,并实现泄漏点定位。阐述了检测系统的组成和工作原理,分析了检测系统定位方法。采用小波阈值消噪对泄漏信号进行处理,可以有效地提高零点频率的辨识性。结果表明:该检测技术具有较高的测试灵敏度和定位精度。     

液体泄漏检测与定位的一种新方法

在讨论了管道液体泄漏的特征之后,通过对比现有几种泄漏检测方法的优缺点,提出了基于分布式感应线缆进行管道泄漏预测和定位的一种新方法。该方法通过捕捉泄漏的前期特征,能够有效地实施泄漏预测,从而可以避免大规模的液体泄漏发生。同时,通过栅格定位法可以实现对泄漏点的准确定位。     

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。     

基于虚拟仪器的输油管道泄漏监测定位系统的实现

为了解决目前的输油管道泄漏监测和定位问题,提出了一个基于虚拟仪器的输油管道泄漏监测定位系统的实现方法。其采用了因特网来传输数据,提出了基于负压波和流量平衡法的四段法判断泄漏,分析了负压力波传到首末两站的时间差对泄漏定位的影响以及使用小波变换检测时间差的方法。系统在实际应用中取得了良好的效果。     

SVM与DS结合的管道泄漏诊断方法研究

针对管道泄漏诊断准确率低和稳定性差的问题,提出一种结合SVM与DS证据理论的管道泄漏识别方法。运用小波分析法提取5种反映管道运行状态的特征参数,输入SVM分类器中进行初次分类,然后根据识别结果构造基本概率指派（BPA）,再运用组合规则对不同时空域数据进行DS融合,最后根据判决门限得出决策结果,将这种SVM-DS诊断方法应用于实验室管道泄漏检测系统中。结果表明,SVM-DS的管道泄漏识别准确率达到96.42%,与其他模式识别方法相比,该方法具有更高的识别率和更强的稳定性。     

基于信息融合算法的管道泄漏检测技术研究

基于目前已经在石油输送管道中应用的SCADA系统，将信息融合技术应用于管道泄漏检测系统中；该方法应用管道泄漏时的多种特征信号，采用最优加权融合算法将多元信息综合处理，扩展了时间和空间上的检测范围，提高了泄漏检测系统的灵敏度和可靠性。在实验室用水泵和不锈钢管道组成的水循环系统进行了模拟实验，通过对比验证了信息融合检漏方法比单一检漏方法具有明显的优越性。     

基于EMD与VPMCD的矿浆管道泄漏检测方法

针对矿浆管道工况调整给泄漏检测带来的干扰,准确提取泄漏信号的特征量是降低泄漏误报、漏报的关键.提出了一种基于经验模态分解(EMD)与变量预测模型(VPMCD)的泄漏检测方法.将压力信号分解为若干个本征模函数(IMF)分量,得到能够准确反映工况特征的局部Hilbert能量谱,并作为特征值向量,通过VPMCD分类器建立泄漏识别模型.方法应用于泄漏检测中,实验结果表明:矿浆管道在正常运行、泄漏和工况调整状态下,识别率达到95%,并综合分析流量信号,提高了泄漏检测精度.     

Diagnosis and Localization of Pipeline Leak Based on Fuzzy Decision-making Method

A leak detection plays a key role in the overall integrity monitoring for a oil pipeline system.A fuzzy decision-making approach to pipeline leak localization is proposed in this paper. The two main methods,pressure gradient localization and negative pressure wave localization,are combined with fuzzy logical decision-making method to form a novel fault diagnosis scheme.The combination scheme can improve the precision of localization.An application example,14km long oil pipeline leak detection and localization,is illustrated.This method is compared with others through practical experiments and its validity is confirmed by the results.     

管道泄漏检测优化算法的研究与仿真

研究管道泄漏优化检测问题,提高检测准确率。由于管内压力噪声干扰,使得采集的检测压力数据不准确。传统泄露检测算法是根据管内压力形成的负压波进行泄露检测。在管道检测的同时进行起泵、停泵等基本的工况操作时,管道内的噪声会影响压力变化,造成误报警的问题。为解决上述问题,提出一种Kalman滤波器的管道泄漏检测算法,引入未知输入项后经过Kalman滤波器来控制检测模型的变化,排除了工况操作和压力产生噪声等的干扰。实验证明,改进方法克服了误报警问题,能准确预测管道的泄漏,为管道检测提供了可靠的方法。     

基于模糊决策方法的管道泄漏诊断与定位

A leak detection plays a key role in the overall integrity monitoring for a oil pipeline system. A fuzzy decision-making approach to pipeline leak localization is proposed in this paper. The two main methods, pressure gradient localization and negative pressure wave localization, are combined with fuzzy logical decision-making method to form a novel fault diagnosis scheme. The combination scheme can improve the precision of localization. An application example, 14km long oil pipeline leak detection and localization, is illustrated. This method is compared with others through practical experiments and its validity is confirmed by the results.     

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。     

基于数据驱动的管道云边协同泄漏检测方法

随着管道运输规模的不断扩大和泄漏检测流程的日趋复杂,管道泄漏检测系统中数据采集、传输和处理等任务难度呈几何级数上升.鉴于此,针对基于数据驱动的管道云边协同泄漏检测方法展开研究,首先针对系统在数据获取方面中压力数据采集量大、数据之间存在冗余的问题,提出一种自适应数据压缩与采集算法;然后依据云边协同调度策略的需求,对云边协同系统中各个环节进行任务细粒度划分,并根据划分后子任务的计算时延和传输时延提出云边协同下管道泄漏检测系统的任务拓扑模型;最后将系统的优化目标定义为在任务执行时间限制下的边缘控制器利用率,进而通过遗传算法求解时间限制下的最优调度策略.仿真分析验证了管道云边协同泄漏检测方法的有效性,所提出方法可以实现管道泄漏事件快速报警.     

基于多尺度加权排列熵的管道泄漏检测

管道的泄漏检测对于物料长距离运输的安全至关重要。利用加权排列熵方法分析管道的压力时间序列,可提取压力时间序列的特征,通过判定所提取特征的变化,实现管道的泄漏检测。考虑到单尺度加权排列熵在反映压力信号复杂度方面的不足,提出了基于多尺度加权排列熵的管道泄漏检测方法。该方法采取移动窗口法,选取固定长度的压力序列作为子序列。计算该子序列的多尺度加权排列熵,从而判定管道的泄漏。最后,通过对管道泄漏实验装置的仿真试验,验证了所提算法的有效性。