天然气管线计量泄漏定位监测系统

为了保证天然气的正常输运,减少油田不必要的损失,基于虚拟仪器技术,结合行标国标流量计量算法进行系统集成,运用负压波定位、小波分析等理论设计开发天然气管线输送计量监测系统,系统定位精度达到2％,响应时间在2min以内。实践证明系统能够满足油田要求,准确快速响应管线泄漏。     

基于小波奇异性理论的输油管道泄漏检测与定位方法

将小波分析在模极大值处理中的优势应用到管道泄漏检测与定位信号分析中,根据信号小波变换模极大值和信号奇异性之间的关系,由小波变换模极大值沿尺度变化趋势分析出压力信号的突变点,计算出管道泄漏诱发的负压波传播到上下游监测点的时间差,利用负压波定位泄漏的常规公式确定出泄漏点的位置。实验证明,该方法能快速准确地捕捉压力信号突变点,并定位管道泄漏位置。     

信号奇异性检测在输气管线泄漏检测中的应用

对小波变换的基本理论进行了简要的阐述，特别是信号奇异性检测。并以天然气管道泄漏后获得的相关信号为对象。利用小波分析方法来分析信号的奇异性及奇异性位置，从而应用到天然气管线泄漏检测中，仿真实验证明了该方法对管道泄漏诊断的精度，同时也显示出小波在滤波、定位等方面的优越性。     

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。     

管线泄漏实验台网络化监控技术改造

分析了原有管线泄漏实验台存在的不足，并提出技术改造方案。通过采集管线压力、流量等参数并综合运用多种数据处理方法来检测和定位泄漏点。基于OPC技术来实现远程监控。     

基于SCADA的输油管线泄漏监测系统

介绍了一套基于SCADA的输油管线泄漏监测系统，用自行研制的RTU不间断地采集管线压力、温度、流量等参数，通过通信网络进行数据传输，利用组态软件对管线状态进行监控。对于突发的原油泄漏，综合运用小波变换、相关分析等信号处理方法，能够及时、准确地检测并定位泄漏点。该系统已成功应用在实际输油管线上，并取得了良好的效果。     

管道泄漏监测与控制技术的研究

管道泄漏监测与控制技术已经成为管道安全运行的关键问题。本文通过对泄漏信号识别、泄漏点精确定位以及管线运行数据的实时传输和科学管理等关键技术的分析,提出了基于分布式光纤传感器的管道泄漏实时监测系统设计方案。对泄漏点的定位技术提出了用神经网络实现泄漏点定位的策略。对监测信号的数据采集,设计了以FPGA为核心的数据采集系统,通过实验数据采集系统工作稳定,达到了设计要求。     

小波分析在输油管道泄漏检测与定位中的应用

针对输油管道泄漏检测系统中泄漏判断和定位的准确性受采集信号质量和算法的影响,依据负压波理论,利用小波阈值法对压力和流量信号进行降噪处理,并根据小波变换的模极大值与信号泄漏奇异性的关系确定泄漏位置.利用该算法对多组实验数据进行了分析处理,能够实现对泄漏信息的准确检测与精确定位,并及时报警.     

天然气管道泄漏检测中的知识发现

随着国内外天然气管道建设的迅速发展,管道的安全运行在当前尤为重要.通过对天然气管线泄漏原因的分析,采用模态声发射法和负压波法对管线进行检测,目的是获取管道检测信息,通过预处理泄露信号数据,针对数据通过预处理以取消数据差异和冗余,采取挖掘算法实现天然气潜信息挖掘,在此采用了决策树分类、DBSCN 聚类分析、K 近邻算法完成知识发现,寻找管道传输的内在联系、发展趋势及潜在规则,实现天然气传输的事前控制和智能监测     

运用小波变换捕捉信号的奇异点

在石油工业中,对泄漏事故及早发现并防止扩散已成为重要而紧迫的研究课题.该检测系统采用负压波检测法,根据泄漏产生的瞬态压力信息传播到上、下游的时间差,以及管内压力波的传播速度,即可计算出泄漏点的位置.但由于工业现场的电磁干扰、输油泵振动等因素,使采集到的压力波形序列夹杂着大量噪声,因此要实现负压波准确定位,关键在于利用小波变换技术捕捉信号奇异点(瞬态压力信息).该方法在MATLAB中对Daubechies小波进行了分析,证明压力波形可以在泄漏开始的瞬间产生较大的幅度变化,从而准确判断泄漏时刻.     

负压波检漏技术的探讨及其在输气管线中的应用

随着我国长距离输气管道的不断增多,管道沿线的泄漏问题也日益严重,因此对输气管道泄漏的自动监测和泄漏点的定位就显得尤为重要。本文介绍了应用负压波对管道泄漏进行监测的基本原理和方法,并对定位的基本公式的优化进行了讨论,介绍了更为准确的计算公式。验证结果表明,上述经过优化的计算方法具有更高的定位准确度,对管道泄漏自动监测数学模型的建立具有一定的指导意义。     

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。     

基于PC104的输油管道泄漏检测定位系统

针对目前管道在线监测用电功率大、网络通信不稳定和系统时间不同一的缺陷,设计了一种基于嵌入式PC104的管道泄漏检测定位系统。应用GPS授时技术和局域网连接中心PC与远程监测终端,详细分析了其系统检测原理、硬件结构和软件设计方案。通过实际测试和应用表明:该系统运行稳定,低功耗,且保证了远距离数据传输的完整性、可靠性和实时性,能够对管道泄漏进行正确的识别,并做出准确的定位。     

面向管道安全监测的R-OTDR分布式光纤测温系统

针对长距离管道存在潜在泄漏及火灾等问题,提出了基于后向自发拉曼散射效应和光时域反射原理(R-OTDR)的分布式光纤温度检测方法用于管道安全监测.理论上分析了该方法在管道泄漏方面的检测原理,设计了R-OTDR分布式光纤温度监测系统,采用累加平均融合小波降噪的方法在改善系统测量精度的同时保证了系统实时性.在实验室中对系统性能进行测试,结果表明,系统检测距离可达10 km,测温量程-25℃～+200℃,测温精度±1℃,定位精度≤2 m,响应时间<3 s.同时在管道铺设现场进行了模拟实验,结果表明,该系统能够实现管道沿线温度的监测并准确定位,满足管道沿线泄漏和火灾的监测需求.     

基于虚拟仪器的原油管道泄漏实时监测与定位系统

原油管道泄漏不仅给国民经济造成巨大的损失,而且会导致环境的污染,解决管道泄漏问题显得异常重要。设计了一种针对原油管道的实时监控系统,该系统通过采集输油管道两端的温度、压力和流量等信号,借助石油公司内部的局域网络完成数据的传输,然后对2个站点的数据进行综合分析与处理,实现对输油管道的泄漏报警和漏点定位。介绍了基于负压波法的定位原理和一些关键技术问题的解决,最后通过LabVIEW完成了整个系统的软件设计。通过实地测试,系统运行良好,满足输油管道泄漏检测的要求。     

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。     

危险气体泄漏源搜寻多机器人系统的设计与实现

危险气体泄漏源搜寻是仿生嗅觉技术的重要应用领域之一.为了提高气体泄露源定位的效率和准确性,设计并实现了一种基于无线传感器网络的气源目标搜寻多机器人系统.该系统由多个嗅觉机器人组成,每个机器人作为无线传感器网络节点实现信息交换,协同工作,实现危险气体泄漏源的定位.嗅觉机器人以DSP处理器(TMS320F28335)为控制核心,对MOS气体传感器和风速传感器的输出信号进行融合,设计了浓度梯度与风速信息相结合的单一气体泄漏源搜寻算法.当嗅觉机器人完成气源定位时将发出警报,其他机器人利用装配的麦克风阵列和声源定位算法实现对泄漏源的间接定位.最后,为了说明所设计的多机器人系统对气体泄露源定位的有效性和准确性,本文设计了针对单一泄露源的气源搜寻实验进行验证.     

基于改进经验小波变换模型的供能管道移动GIS综合智慧巡检策略

当前供能管道巡检策略由于对管道的缺陷特征提取不够纯净,导致缺陷定位准确度差,因此,提出了基于改进经验小波变换模型的供能管道移动GIS综合智慧巡检策略。利用移动GIS技术采集管道数据,根据管道数据采用改进经验小波变换模型对管道缺陷特征进行提取,其树状结构的子频带自分解能够准确分辨出缺陷源信号与其他干扰信号,提取到更加纯净的缺陷特征,并对缺陷特征向量特征集进行滤波,从而计算出管道缺陷的具体位置。在实验论证中,对提出的策略的定位准确性进行了验证,结果表明,提出的策略应用于供能管道巡检中,对管道缺陷定位的准确性较高。