基于改進(jìn)的EMD和混沌振子的管道泄漏檢測(cè)
發(fā)布時(shí)間:2018-06-25 04:32
本文選題:管道泄漏檢測(cè) + 經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解; 參考:《東北石油大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:管道泄漏檢測(cè)技術(shù)是確保管道進(jìn)行安全高效運(yùn)輸作業(yè)的有效手段。近年來(lái),在能源危機(jī)日益加劇的大環(huán)境下,作為能源運(yùn)輸最主要載體之一的管道運(yùn)輸及其安全問(wèn)題也愈來(lái)愈受到重視,并逐步發(fā)展為影響國(guó)家經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要因素。管道泄漏檢測(cè)技術(shù)是保證管道作業(yè)正常有序進(jìn)行的主要方法之一,嚴(yán)峻的環(huán)境壓力要求現(xiàn)代的管道泄漏檢測(cè)技術(shù)應(yīng)具有更高的定位精度,更靈敏的泄漏信號(hào)檢測(cè)、實(shí)現(xiàn)有效的管道微弱泄漏信號(hào)的檢測(cè)。本文采用了在信號(hào)分解和信號(hào)降噪方面具有較好效果的經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解方法(EMD)對(duì)次聲波管道泄漏信號(hào)進(jìn)行處理,利用EMD方法能夠?qū)⒃夹盘?hào)依照不同的尺度(頻率)下逐級(jí)分解,將這些不同尺度的波動(dòng)或趨勢(shì)提煉形成特征明確、針對(duì)性強(qiáng)的本征模態(tài)函數(shù)(IMF),該方法具有良好的信號(hào)降噪和信號(hào)特征提取能力,將其應(yīng)用在管道信號(hào)處理當(dāng)中有顯著效果。同時(shí)就傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解方法中存在的模態(tài)混疊、端點(diǎn)效應(yīng)等弊端進(jìn)行深入算法分析和理論研究,并得到了一種改進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解方法,通過(guò)數(shù)據(jù)測(cè)試驗(yàn)證了改進(jìn)方案的有效性,將該種改進(jìn)方法應(yīng)用在熱網(wǎng)管道的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際采集數(shù)據(jù)中,同樣得到了較為優(yōu)質(zhì)的信號(hào)降噪和信號(hào)分解結(jié)果;煦缦到y(tǒng)得益于其算法本身的特點(diǎn)使其對(duì)于微弱信號(hào)具有驚人的敏感性,另外,它對(duì)環(huán)境噪聲的抑制能力也同樣強(qiáng)大,混沌系統(tǒng)的這些特質(zhì)決定了它是適用于微弱信號(hào)檢測(cè)的,這種微弱信號(hào)自然也包括淹沒(méi)在噪聲下的由管道泄漏產(chǎn)生的微弱信號(hào)。本文選取混沌系統(tǒng)中可實(shí)現(xiàn)性較強(qiáng)、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(jìn)行深入的理論分析和大量的實(shí)踐研究,并將其與改進(jìn)的EMD有效聯(lián)系,即:先將管道泄漏原始信號(hào)輸入改進(jìn)的EMD進(jìn)行以信號(hào)降噪和特征提取為目的的信號(hào)預(yù)處理,再將處理后得到的待測(cè)信號(hào)引入到高階混沌振子系統(tǒng)中,通過(guò)觀測(cè)混沌系統(tǒng)狀態(tài)的改變來(lái)判斷是否檢測(cè)到了泄漏信號(hào)。經(jīng)過(guò)模擬信號(hào)和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的多次測(cè)試,達(dá)到了構(gòu)建該方法的預(yù)期效果,證實(shí)了該種方法在微弱管道泄漏信號(hào)檢測(cè)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(xué)位授予單位】:東北石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:U178
【參考文獻(xiàn)】
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(cè)技術(shù)現(xiàn)狀及展望[J];大慶石油學(xué)院學(xué)報(bào);2006年02期
,本文編號(hào):2064589
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