基于改進的EMD和混沌振子的管道泄漏檢測
發(fā)布時間:2018-06-25 04:32
本文選題:管道泄漏檢測 + 經(jīng)驗模態(tài)分解; 參考:《東北石油大學》2015年碩士論文
【摘要】:管道泄漏檢測技術(shù)是確保管道進行安全高效運輸作業(yè)的有效手段。近年來,在能源危機日益加劇的大環(huán)境下,作為能源運輸最主要載體之一的管道運輸及其安全問題也愈來愈受到重視,并逐步發(fā)展為影響國家經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要因素。管道泄漏檢測技術(shù)是保證管道作業(yè)正常有序進行的主要方法之一,嚴峻的環(huán)境壓力要求現(xiàn)代的管道泄漏檢測技術(shù)應具有更高的定位精度,更靈敏的泄漏信號檢測、實現(xiàn)有效的管道微弱泄漏信號的檢測。本文采用了在信號分解和信號降噪方面具有較好效果的經(jīng)驗模態(tài)分解方法(EMD)對次聲波管道泄漏信號進行處理,利用EMD方法能夠?qū)⒃夹盘栆勒詹煌某叨?頻率)下逐級分解,將這些不同尺度的波動或趨勢提煉形成特征明確、針對性強的本征模態(tài)函數(shù)(IMF),該方法具有良好的信號降噪和信號特征提取能力,將其應用在管道信號處理當中有顯著效果。同時就傳統(tǒng)經(jīng)驗模態(tài)分解方法中存在的模態(tài)混疊、端點效應等弊端進行深入算法分析和理論研究,并得到了一種改進的經(jīng)驗模態(tài)分解方法,通過數(shù)據(jù)測試驗證了改進方案的有效性,將該種改進方法應用在熱網(wǎng)管道的現(xiàn)場實際采集數(shù)據(jù)中,同樣得到了較為優(yōu)質(zhì)的信號降噪和信號分解結(jié)果;煦缦到y(tǒng)得益于其算法本身的特點使其對于微弱信號具有驚人的敏感性,另外,它對環(huán)境噪聲的抑制能力也同樣強大,混沌系統(tǒng)的這些特質(zhì)決定了它是適用于微弱信號檢測的,這種微弱信號自然也包括淹沒在噪聲下的由管道泄漏產(chǎn)生的微弱信號。本文選取混沌系統(tǒng)中可實現(xiàn)性較強、穩(wěn)定性較好、抗噪聲能力較優(yōu)、靈敏度較高的高階Duffing振子系統(tǒng)進行深入的理論分析和大量的實踐研究,并將其與改進的EMD有效聯(lián)系,即:先將管道泄漏原始信號輸入改進的EMD進行以信號降噪和特征提取為目的的信號預處理,再將處理后得到的待測信號引入到高階混沌振子系統(tǒng)中,通過觀測混沌系統(tǒng)狀態(tài)的改變來判斷是否檢測到了泄漏信號。經(jīng)過模擬信號和現(xiàn)場數(shù)據(jù)的多次測試,達到了構(gòu)建該方法的預期效果,證實了該種方法在微弱管道泄漏信號檢測方面的有效性和優(yōu)越性。
[Abstract]:This paper presents an improved empirical mode decomposition method , which is suitable for the detection of weak signals .
【學位授予單位】:東北石油大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:U178
【參考文獻】
相關(guān)期刊論文 前1條
1 袁朝慶;龐鑫峰;劉燕;;管道泄漏檢測技術(shù)現(xiàn)狀及展望[J];大慶石油學院學報;2006年02期
,本文編號:2064589
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