【摘 要】
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管道泄漏源定位是石油、化工、天然气和城市供水等领域中需要解决的重要问题之一.正确认识管道泄漏信号,找到泄漏源定位的方法,实现对管道泄漏点的精确定位,对于维护管网的安
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管道泄漏源定位是石油、化工、天然气和城市供水等领域中需要解决的重要问题之一.正确认识管道泄漏信号,找到泄漏源定位的方法,实现对管道泄漏点的精确定位,对于维护管网的安全运行,避免资源的浪费,有着重要的理论意义和应用价值.该文在研究管道泄漏信号的产生机理、信号传播规律的同时,对已有的泄漏源定位方法的可行性进行验证,并进行了新的定位算法的研究.具体包括以下工作:1.建立了一套充液管道泄漏声发射检测系统,包括管道泄漏模型和声发射检测装置两部分.利用该系统,研究了管道内填充介质的压力、管道内填充的介质、漏孔的大小、模拟泄漏孔的材质、漏孔壁的粗糙度等因素对产生泄漏声发射信号的影响;研究了传播距离、管道法兰联结件等因素对泄漏声发射信号衰减的影响.2.研究了采用互相关方法进行泄漏声发射信号的时延估计.研究表明:在背景噪声较小的环境中,采集低频信号用互相关法能够有效地进行空气管道和水管道的泄漏源定位.3.针对在某些特定背景噪声情况下,特别是当干扰为卷积干扰时,传统互相关方法往往无能为力的情况下,采用广义倒谱法进行信号的时延估计.研究表明:该算法对突发型声发射信号的时延估计有较好的效果.4.对基于时频变换的双传感器泄漏声发射源定位算法进行了实验分析,利用结构频散特性提取单一导波模态,减小声发射信号多模态和频散特性对定位的不利影响,较好地实现了两个传感器间的泄漏源的定位.5.在双传感器时频变换定位算法基础上,利用结构的多模态频散特性信息,通过对单一传感器接收到的泄漏声发射信号进行时频分析的方法,从中提取两个导波模态的泄漏声信号,并由其构造单传感器泄漏声发射源定位算法模型,从而利用单个传感器实现了泄漏声发射源的定位.该算法是对双传感器时频定位算法的必要补充.
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