当前位置:主页 > 科技论文 > 石油论文 >

基于音波数据驱动的输气管道泄漏检测

发布时间:2018-03-06 23:00

  本文选题:泄漏检测 切入点:音波 出处:《中国石油大学(华东)》2014年硕士论文 论文类型:学位论文


【摘要】:随着国内外经济的快速发展,天然气的需求量越来越大,因而陆上输气管道的铺设越来越多,管道的运输任务也越来越重。然而,由于管道腐蚀、自然破坏、人为破坏等诸多原因,管道泄漏时有发生。管道泄漏不但会造成环境污染、带来经济损失,严重时更会导致人员伤亡等事故。因此为保障管道正常安全运行,管道泄漏检测就变得尤为重要。本文用的音波法泄漏检测是近十几年发展成熟的一种方法,具有灵敏度高、定位准确等优点。本文依托实验室内的高压输气管道装置设计了基于音波数据驱动的泄漏检测方案,完成了实验室音波数据的采集;采用高质量时频分辨效果的广义S变换对泄漏音波信号进行时频分析与去噪处理;分析并提取了泄漏及干扰信号信号包括时域及小波域上的部分特征,为泄漏判断提供了依据;对泄漏及干扰信号常用统计特征进行了基于遗传算法的特征选取,得到了最有利于工况分类的特征组合,最后建立了基于支持向量机(SVM)的多类分类器,完成了泄漏及干扰信号的分类识别,降低了泄漏检测的误报率。通过进行基于音波数据驱动的泄漏检测试验研究,本文得出的主要结论有:①泄漏音波信号具有明显区别于管道正常运行时信号的时域及频域的特征,可以设定某个统计特征的阈值对泄漏进行判断;②针对泄漏信号高频多噪音、低频泄漏特征明显的特点,用高质量时频分辨效果的广义S变换进行时频分析及时频去噪能够取得很好的结果;③并不是所有的统计特征都适合用于信号分类,基于遗传算法的特征选取能够选取到较为合适的适用于特征分类的最佳特征子集;④对泄漏及干扰信号进行基于支持向量机的分类识别,能够提高泄漏信号的识别率,从而降低整个泄漏检测的误报率。
[Abstract]:With the rapid development of economy at home and abroad, the demand for natural gas is increasing, so more and more onshore gas pipelines are laid, and the transportation tasks of pipelines become heavier and heavier. However, due to pipeline corrosion, natural damage occurs. Pipeline leaks occur from time to time because of man-made damage. Pipeline leaks not only cause environmental pollution, bring economic losses, but also lead to accidents such as casualties when serious. Therefore, in order to ensure the normal and safe operation of pipelines, The sound wave method used in this paper is a mature method developed in recent ten years and has high sensitivity. Based on the high pressure gas pipeline device in the laboratory, the leakage detection scheme based on sonic data driving is designed in this paper, and the sound wave data is collected in the laboratory. The generalized S transform with high quality time-frequency resolution is used to analyze and Denoise the leaky sonic signal, and some characteristics of the leakage and interference signal, including time domain and wavelet domain, are analyzed and extracted, which provides the basis for leak judgment. The commonly used statistical features of leakage and interference signals are selected based on genetic algorithm, and the most favorable feature combination is obtained. Finally, a multi-class classifier based on support vector machine (SVM) is established. The classification and identification of leakage and interference signals are completed, and the false alarm rate of leak detection is reduced. The main conclusion of this paper is that the 1: 1 leaky acoustic signal has the characteristic of time domain and frequency domain which is obviously different from the signal when the pipeline is in normal operation. The threshold of some statistical characteristic can be set to judge the leakage. The characteristic of low frequency leakage is obvious. Using the generalized S transform of high quality time-frequency resolution to carry out time-frequency analysis can get good results. Not all the statistical features are suitable for signal classification. The feature selection based on genetic algorithm can select the best feature subset which is suitable for feature classification to classify leakage and interference signals based on support vector machine (SVM), which can improve the recognition rate of leakage signals. In order to reduce the false alarm rate of the whole leak detection.
【学位授予单位】:中国石油大学(华东)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TE973.6

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 李文英;;川西北输气场站设备泄漏检测及分析[J];天然气经济;2004年01期

2 田士章;王永志;李晋;李成刚;;扩展卡尔曼滤波器在管线泄漏检测中的应用[J];当代化工;2007年05期

3 鲁君;李莉;林立;邬坚平;王红丽;陈长虹;;挥发性有机化合物气体泄漏检测与修复技术[J];化工环保;2011年04期

4 张学洪;;天然气泄漏检测方法研究进展[J];内蒙古石油化工;2012年17期

5 丁德武;邹兵;高翔;肖寒;魏新明;;石化企业苯泄漏检测影响因素实验研究[J];工业安全与环保;2013年03期

6 吴志兴;;石油化工中的泄漏检测方法[J];石油化工;1981年01期

7 邹兵;丁德武;朱胜杰;;石化企业泄漏检测与维修技术研究现状及进展[J];安全、健康和环境;2014年04期

8 朱亮;高少华;丁德武;邹兵;;光学气体成像技术在泄漏检测与维修中的应用研究[J];安全、健康和环境;2014年04期

9 严龙;;石化企业运行泄漏检测与维修程序的信息化策略[J];安全、健康和环境;2014年04期

10 肖安山;姜鸣;丁德武;高少华;邹兵;姜素霞;;泄漏检测与维修质量控制[J];安全、健康和环境;2014年04期

相关会议论文 前10条

1 何琳;李国斌;张仁忠;;一种新型煤气泄漏检测方法[A];1997中国控制与决策学术年会论文集[C];1997年

2 梅刚;;试析几种管线泄漏检测标准[A];山东省石油学会油田电力、通信及自动化技术研讨会优秀工程技术论文集[C];2009年

3 李秀峰;何仁洋;;埋地管道泄漏检测监测技术研究进展[A];压力管道技术研究进展精选集——第四届全国管道技术学术会议[C];2010年

4 李文英;钟卫;;川西北输气场站设备泄漏检测及分析[A];四川省第十次环境监测学术交流会论文集[C];2005年

5 蔡恒鑫;董志;林成;邢鹏举;;飞机气体系统泄漏检测方法研究[A];2012航空试验测试技术学术交流会论文集[C];2012年

6 闫志明;王颖;李成宽;杜书田;;泄漏检测与修复(LDAR)技术、应用及趋势[A];2014中国环境科学学会学术年会(第三章)[C];2014年

7 高顺利;颜丹平;孙莉莉;于燕平;;创新泄漏检测体系 确保燃气管网安全[A];中国城市燃气协会安全管理工作经验交流会大会文集[C];2009年

8 周海旭;叶昊;王桂增;;基于模糊C均值聚类和D-S证据理论的输气管道泄漏检测方法[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(3)[C];2008年

9 曾议;汪洋;;电气设备中SF_6的泄漏检测与回收处理[A];第六届电力工业节能减排学术研讨会论文集[C];2011年

10 王桂凤;李凤乾;肖飞;王兆钧;;BP神经网络在输油管道泄漏检测中的应用研究[A];中国石油石化数字管道信息化建设论坛暨燃气管网安全、经济、运营技术交流研讨会论文集[C];2009年

相关重要报纸文章 前3条

1 通讯员 陈莉薇邋杨欢;独石化完成全方位管线泄漏检测[N];中国石油报;2008年

2 张凤娟;石油管线的“千里眼”[N];中国石化报;2008年

3 黄敏清 申屠灵女;泄漏检测与维修试点项目完成初检[N];中国石化报;2014年

相关博士学位论文 前4条

1 郭世旭;基于球形内检测器的长输管道微小泄漏检测关键技术研究[D];天津大学;2015年

2 王强;基于混沌与分形理论的炉管泄漏检测与诊断系统的研究[D];华北电力大学(河北);2003年

3 文静;供水管网泄漏检测定位中的信号处理研究[D];重庆大学;2007年

4 张宇;输油管道泄漏检测新方法与关键技术研究[D];天津大学;2009年

相关硕士学位论文 前10条

1 郭乔;输油管道次声波法泄漏检测与定位技术研究[D];西安石油大学;2015年

2 李学强;基于信号处理的水管泄漏检测与定位方法的研究[D];上海应用技术学院;2015年

3 于洋;数据驱动的长输油管道泄漏检测与定位方法的研究[D];东北大学;2014年

4 胡晶宇;大口径输气管道泄漏检测定位技术研究[D];武汉工程大学;2015年

5 江浩;炼化装置泄漏检测与维修系统的开发与研究应用[D];北京化工大学;2016年

6 陈琛;基于多传感器信息融合的管道安全运行方法的研究[D];东北大学;2014年

7 赵吉波;输油管道球形内检测器泄漏检测系统的设计与研制[D];天津大学;2014年

8 刘梦楠;成品油复杂管网泄漏检测方法研究[D];东北大学;2014年

9 张奇;基于红外热成像技术的泄漏检测研究[D];大连理工大学;2016年

10 刘颖;供水SCADA系统设计及管网泄漏检测与定位方法研究[D];大连理工大学;2016年



本文编号:1576839

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/shiyounenyuanlunwen/1576839.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户37cdd***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com