基于止回阀声音信号的气液两相流流型智能辨识方法研究
[Abstract]:Gas-liquid two-phase flow is widely used in natural and industrial production, and is more common in the pipeline of petroleum. As an important source of energy, petroleum is important in both national economy and industrial development. Therefore, the safety monitoring of oil pipeline is particularly important. The gas liquid two phase flow status in the pipeline is detected and the fault information is identified and early warning is issued. The gas liquid two-phase flow pattern in the oil pipeline is one of the important parameters for the safety monitoring of oil and gas pipeline transportation. Because of the complexity of the gas and liquid two phase flow and the danger of flammable and explosive, the flow pattern recognition has not been well solved. A new method for identifying gas-liquid two phase flow patterns based on the sound signals in the check valve is proposed. According to the actual working conditions of the oil transport, a check valve suitable for experimental research is designed and made. A visual experimental platform is built. Four different flow patterns are produced by simulation of water and air, and the flow patterns of gas phase flow, elastic flow and mixed flow are collected. These four flow patterns are produced by the check valve. By setting the reasonable sampling time and frequency, the obtained signal is sampled and the signal processing efficiency is improved. According to the nonlinear characteristics of the gas-liquid two-phase flow, the Hilbert yellow transform (HHT) is selected as the processing method of the sound signal. After the sound signal is sampled, The EMD denoising algorithm is used to reduce the noise of the sampled signal and reconstruct the noise after the denoising. Then the reconstructed signal is analyzed by EMD and Hilbert spectrum, and the energy characteristics such as the IMF component of the signal, the Hilbert spectrum and the Hilbert marginal spectrum are obtained. The energy and weight of the third IMF components and their Hilbert spectrum are found. The energy of the marginal spectrum of the signal can reflect the characteristics of different flow patterns. Therefore, the three feature data are selected to draw two-dimensional and three-dimensional flow patterns. The experiment shows that the identification accuracy is above 98.1% by using the flow pattern drawing of the sound signal characteristics in the check valve. In order to further complete the method, the intelligence of the gas-liquid two-phase flow pattern is realized. Identification. In this paper, artificial neural network is selected as classifier of flow pattern intelligent identification, and the error back propagation (BP) neural network model is designed. The three energy characteristics used to draw flow pattern are set as input, four flow patterns are output, and multiple sets of data are selected to train the neural network. After learning, the neural network convection model is identified. The recognition accuracy is 97.5%, and the intelligent recognition of the convective type is realized. The method of identifying the flow pattern of gas-liquid two phase flow based on the sound signal of the check valve has a good prospect for popularization and application.
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:O359
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 党民,熊继有,李井矿,廖仕孟,韩波,曾汇川;利用数据融合实现流型的在线识别[J];天然气工业;2004年12期
2 姜乃斌;臧峰刚;张毅雄;;横掠水平管束间气-液两相流流型对流致振动激励的影响[J];核动力工程;2011年04期
3 张楠;孙中宁;赵忠南;;球床通道内气液两相竖直向上流动流型实验研究[J];原子能科学技术;2011年09期
4 张彬;;气液两相流型迁移特性数据采集及处理系统[J];实验技术与管理;1999年03期
5 周云龙,蔡辉,关月波,宋景东,沙鹏;水平管内油-气-水三相流流型特性研究[J];东北电力学院学报;2000年02期
6 李晓祥,石炎福,顾丽莉,余华瑞;气液固三相并流系统流型的混沌识别[J];高校化学工程学报;2002年01期
7 周云龙,蒋诚;倾斜下降管内油气水三相流流型转变的实验研究[J];化学工程;2003年01期
8 洪文鹏;刘燕;周云龙;;管束间气液两相过渡流型及其压力波动特性[J];中国电机工程学报;2011年32期
9 杜杨,辛明道,周明来,张世富;水平二维内微肋管内凝结两相流流型图实验研究与解析[J];工程热物理学报;1998年05期
10 刘晓燕;刘扬;;油气水三相流流型国内外实验研究进展[J];管道技术与设备;2007年04期
相关会议论文 前5条
1 袁文麒;江伟;朱华钫;黄敏;;气液两相流型在供水管道中的判别[A];2012年全国建筑给水排水学术论坛专题论文[C];2012年
2 黄玉彤;李华;马乃庆;王淑京;吴应湘;;采用电阻层析成像技术的油水两相流流型特征研究[A];第十三届全国水动力学学术会议暨第二十六届全国水动力学研讨会论文集——E工业流体力学[C];2014年
3 孙斌;周云龙;陆军;;水平管气液两相流流型压差波动的PSD特征[A];首届信息获取与处理学术会议论文集[C];2003年
4 周云龙;孙斌;李雅侠;;气液两相流流型压差波动的PDF特征[A];首届信息获取与处理学术会议论文集[C];2003年
5 孟振振;王保良;冀海峰;黄志尧;李海青;;基于ERT和LS-SVM的两相流流型辨识[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(3)[C];2008年
相关博士学位论文 前10条
1 曹夏昕;摇摆对竖直管内气液两相流型的影响[D];哈尔滨工程大学;2006年
2 张金红;摇摆状态下气水两相流流型及阻力特性研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 刘夷平;水平油气两相流流型转换及其相界面特性的研究[D];上海交通大学;2008年
4 丛星亮;粉煤密相气力输送的流型与管线内压力信号关系的研究[D];华东理工大学;2013年
5 王海琴;水平管油—水两相和油—气—水三相流动特性研究[D];中国石油大学;2008年
6 孙斌;基于小波和混沌理论的气液两相流流型智能识别方法[D];华北电力大学(河北);2005年
7 丁浩;新型信息处理技术在气液两相流流型辨识中的应用研究[D];浙江大学;2005年
8 张瑞卿;涵盖不同流型的气固床层与壁面换热研究[D];清华大学;2014年
9 胡宇鹏;复杂边界条件下具有密度极值流体的热对流研究[D];重庆大学;2014年
10 王振亚;垂直上升油水及油气水多相流流动参数测量方法研究[D];天津大学;2010年
相关硕士学位论文 前10条
1 阮龙飞;管道气液两相流流型及热—流—固耦合数值模拟研究[D];长江大学;2015年
2 张静;基于压力及浓度分布信号的气固两相流流型辨识方法研究[D];东北大学;2013年
3 潘响明;工业级粉煤供料过程流型特性的研究[D];华东理工大学;2016年
4 任桂蓉;川西水平气井井筒两相管流流型实验研究[D];西南石油大学;2016年
5 张明奎;基于止回阀声音信号的气液两相流流型智能辨识方法研究[D];山东大学;2017年
6 傅绍棠;基于小波分析的气力提升系统流型辨识研究[D];湖南工业大学;2017年
7 贺志鹏;管径对气水两相上升管流流型和压降影响规律研究[D];西南石油大学;2017年
8 张杰;川西气田气—泡沫—水三相上升管流流型实验研究[D];西南石油大学;2017年
9 方红宇;摇摆对水平管内气液两相流流型影响的研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
10 袁俊文;基于动态图像处理油气水三相流流型表征分析[D];东北电力大学;2010年
,本文编号:2121225
本文链接:https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/benkebiyelunwen/2121225.html