隨著科學(xué)技術(shù)不斷地向高精尖發(fā)展,不少新能源、清潔能源如太陽能、風(fēng)能等出現(xiàn)在我們的生活當(dāng)中,但現(xiàn)階段石油、天然氣資源依舊是支撐工業(yè)發(fā)展和人們生產(chǎn)、生活所需的最主要的能源,且石油、天然氣的儲(chǔ)量及需求在地域的分布上嚴(yán)重不均衡�？v觀近些年出現(xiàn)的輸油輸氣管道安全事故,都造成了非常嚴(yán)重的后果,因此,保證輸油輸氣管道的安全成為研究者研究的熱點(diǎn),急需尋找一種能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測管道安全的系統(tǒng),并找到合適的算法支撐。針對光纖輸油輸氣管道監(jiān)測系統(tǒng)所占據(jù)的重要地位,急需開發(fā)強(qiáng)有力的算法支撐,在通過比較現(xiàn)有的光纖監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和算法的基礎(chǔ)上,提出一種時(shí)域、頻域及尺度域結(jié)合的光纖振動(dòng)信號分析方法。為得到輸油輸氣管道沿線實(shí)時(shí)振動(dòng)信息,搭建了光纖監(jiān)測系統(tǒng)信號獲取平臺,使用FPGA和DSP作為硬件平臺的核心部件,完成對光纖線路三種典型入侵形式(分別為機(jī)械挖掘振動(dòng)、打孔盜油振動(dòng)、人工挖掘振動(dòng))的數(shù)據(jù)采集。為后續(xù)信號處理做原始數(shù)據(jù)支持。針對管道入侵形式的多種多樣,分別提取三種典型入侵信號的時(shí)域、頻域和尺度域的信號特征。選取時(shí)域中信號短時(shí)能量、短時(shí)過電平率作為表征時(shí)域特征的參量;研究表明,過電平率用來區(qū)分有無振動(dòng)具有較好的效果,但難...

【文章來源】： 華北理工大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：65 頁

【文章目錄】：
摘要
abstract
引言
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 光纖預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)現(xiàn)狀
        1.2.1 基于光纖布拉格光柵的分布式傳感系統(tǒng)
        1.2.2 Michelson光纖干涉儀
        1.2.3 Mach-Zehnder光纖干涉儀
        1.2.4 光時(shí)域反射計(jì)(OTDR)
        1.2.5 相位敏感光時(shí)域反射計(jì)((37)-OTDR)
    1.3 信號分析方法綜述
        1.3.1 時(shí)域信號分析方法
        1.3.2 頻域信號分析方法
        1.3.3 尺度域信號分析方法
    1.4 課題研究內(nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
第2章 光纖監(jiān)測系統(tǒng)信號提取及分析理論基礎(chǔ)
    2.1 光纖監(jiān)測系統(tǒng)信號提取原理
    2.2 振動(dòng)信號小波分解
    2.3 小波包分解原理
    2.4 本章小結(jié)
第3章 光纖預(yù)警系統(tǒng)信號獲取平臺的搭建
    3.1 硬件系統(tǒng)組成
        3.1.1 光纖傳感模塊結(jié)構(gòu)及定位原理
        3.1.2 FPGA信號采集模塊
        3.1.3 DSP信號處理模塊
        3.1.4 信號傳輸流程
    3.2 數(shù)據(jù)采集與處理軟件設(shè)計(jì)
    3.3 光纖預(yù)警系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    3.4 光纖預(yù)警系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    3.5 本章小結(jié)
第4章 輸油輸氣管道光纖振動(dòng)信號分析
    4.1 光纖振動(dòng)信號時(shí)域分析
        4.1.1 光纖振動(dòng)信號平均能量分析
        4.1.2 光纖振動(dòng)信號短時(shí)過零率分析
        4.1.3 光纖振動(dòng)信號短時(shí)過電平率分析
        4.1.4 光纖振動(dòng)信號短時(shí)過零率和短時(shí)過電平率分析
    4.2 光纖振動(dòng)信號頻域分析
    4.3 本章小結(jié)
第5章 光纖振動(dòng)信號小波域特征提取
    5.1 離散小波分解
    5.2 小波系數(shù)能量方差檢測方法
    5.3 振動(dòng)信號小波包分解
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
導(dǎo)師簡介
企業(yè)導(dǎo)師簡介
作者簡介
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[8]基于天然氣輸氣管道運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)分析與安全保障研究 [J]. 單天智,高麗丹.  當(dāng)代化工研究. 2019(03)
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[10]天然氣長輸管道陰極保護(hù)有效性影響因素 [J]. 吳云鵬.  石化技術(shù). 2019(02)

博士論文
[1]基于Φ-OTDR的分布式光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 單媛媛.南京大學(xué). 2019



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