【摘要】：近年來計算機科學(xué)、傳感器技術(shù)以及無線通訊技術(shù)迅猛發(fā)展,促使油氣管線檢測技術(shù)朝著智能檢測的方向發(fā)展。作為五大運輸方式之一的管道運輸,隨著在役年限增長,管道逐漸出現(xiàn)侵蝕、老化現(xiàn)象,甚至有不法分子進(jìn)行管道打孔,偷油盜油行為,從而導(dǎo)致管道泄漏。一旦管道發(fā)生泄漏,不僅造成嚴(yán)重的經(jīng)濟損失,也給當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境造成極大的危害。雖然現(xiàn)在也有許多新技術(shù)來解決這個問題,但是復(fù)雜度和成本問題始終是一大障礙,限制了其大范圍推廣和應(yīng)用。因此,迫切需要一種簡單高效的在線檢測設(shè)備,確保當(dāng)管道參數(shù)異�；蛘甙l(fā)生泄漏時,能夠迅速將管道異常狀態(tài)傳送到監(jiān)控中心。1.本文簡單介紹了當(dāng)油氣管線發(fā)生泄漏時由于泄漏激發(fā)出震動和聲波信號,并針對該聲波信號采用小波去噪和軟閾值處理的方法對原始信號進(jìn)行降噪處理,將噪聲濾除后可以凸顯泄漏聲波信號的特性,方便后期相關(guān)分析和泄漏定位;2.針對傳統(tǒng)的WSN網(wǎng)絡(luò)模型在埋地管道中的不適用性,提出使用WUSN網(wǎng)絡(luò)模型實現(xiàn)長輸線管道的遠(yuǎn)程智能檢測,通過仿真實驗驗證該方法的可行性,并對一段管道上的電磁感應(yīng)無線傳輸提出具體傳輸策略;3.埋地傳感器網(wǎng)絡(luò)檢測系統(tǒng)分為三級設(shè)計,包含硬件檢測平臺設(shè)計及基于該平臺的泄漏檢測嵌入式系統(tǒng)開發(fā),其中采集節(jié)點采用意法半導(dǎo)體公司Cortex內(nèi)核微處理器,結(jié)合高精儀表用放大器模塊、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、GPS授時定位模塊和存儲設(shè)備完成遠(yuǎn)程管道參數(shù)采集,中間節(jié)點采用射頻模塊來接收采集節(jié)點數(shù)據(jù)并經(jīng)過簡單處理后打包傳送到服務(wù)器端,服務(wù)器端對數(shù)據(jù)統(tǒng)籌解析,實現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示和異常警報。本文最后對所設(shè)計的分布式檢測系統(tǒng)進(jìn)行測試優(yōu)化,主要包括測量節(jié)點的采集傳輸和數(shù)據(jù)簡單處理,并完成分布式無線傳感網(wǎng)絡(luò)各模塊的分步調(diào)試及三級系統(tǒng)的通路調(diào)試驗證。調(diào)試結(jié)果表明該分布式無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以用于長輸線管道的遠(yuǎn)程檢測,基本達(dá)到設(shè)計的預(yù)期目的。
【圖文】：

所以此處采用小波去噪的方法進(jìn)行去噪處理。逡逑本文最終采取八階ｄＢ６小波對管道泄漏信號進(jìn)行去噪處理，，在仿真實驗中去噪逡逑效果如下圖２．邋２所示。從去噪結(jié)果可以看到，小波去噪對于原始信號的處理有一定逡逑作用。原始信號中夾雜的大部分噪聲信號被有效去除，再加上軟閾值處理之后，泄漏逡逑突變信號能夠比較明顯地凸顯出來，這為后續(xù)信號互相關(guān)分析及泄漏定位算法提供有逡逑效信號。逡逑，２］邐卿，撕ｓ邋１邐邋Ｕ，邐丨娜—邐逡逑１０邋ｒ邐１０逡逑８邋卜邐－邐ａＬ逡逑６．邐６逡逑Ｓ邋：邐Ｓ逡逑２邋ｔ邋－邐－邐名邋４邐■逡逑ａ邐ａ逡逑＜邋２邐＼邐＜２逡逑？２１邐」邐．２邋？逡逑■Ａ邋ｐ邐－邐－４逡逑ｊ邋，邋，邋

Ｔｉｍｅ（ｓＪ邐Ｔｉｆｎｅ（ｓ）逡逑圖２．１管道兩端采集到原始泄漏信號逡逑如上圖所示，有效的泄漏信號被淹沒在大量的噪聲信號中，要對其進(jìn)行分析處理，逡逑是一件非常困難的事情�？紤]到非平穩(wěn)泄漏信號的低頻聲波信號，采用傳統(tǒng)傅里葉變逡逑換己無法滿足需求，而小波變化能夠完整地表現(xiàn)信號的特性，且在低頻段有更高更好逡逑的分辨率，所以此處采用小波去噪的方法進(jìn)行去噪處理。逡逑本文最終采取八階ｄＢ６小波對管道泄漏信號進(jìn)行去噪處理，在仿真實驗中去噪逡逑效果如下圖２．邋２所示。從去噪結(jié)果可以看到，小波去噪對于原始信號的處理有一定逡逑作用。原始信號中夾雜的大部分噪聲信號被有效去除，再加上軟閾值處理之后，泄漏逡逑突變信號能夠比較明顯地凸顯出來
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TE973.6

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本文編號：2660418