长输管道泄漏自动检测与定位方法的研究与实现

摘要

长输管道以高效、便捷、环保等特点已成为与铁路、公路、航空、水运并行的五大运输手段之一。然而由于不可避免的老化、腐蚀及人为损坏等原因，管道泄漏频频发生，所产生的经济损失和环境污染也十分严重。因此管道泄漏的实时检测已成为世界重要的研究课题。由于基于硬件的方法不能连续检测，而基于单一检测方法的软件系统在检测的实时性、可靠性、精确性、灵敏性等综合性能很难达到令人满意的效果，因此近年来随着SCADA系统在油气管道行业的广泛应用，基于信息处理的多种检测方法复合的软件技术已成为学术界关注的热点和发展的潮流。本文在前期研究工作的基础上，针对存在的一些问题，主要进行了以下工作： 首先针对管道泄漏时所采集的含噪声的负压波信息，提出了一种基于小波变换技术的软阈值滤波算法，通过逐层的白化检验和选取一个有效门限阈值的规则，自适应地确定小波消噪的分解层数和各层的门限阈值并滤波。 其次开发了小波分析C++算法。算法包括小波分解、软阈值滤波、信号重构算法功能块。算法功能测试结果表明该方法不仅具有良好的滤波效果和信号突变点捕捉能力，而且算法速度快，能很好的满足软件实时性的要求。 最后，开发了用于管道泄漏监测与定位的软件。软件使用开发的小波分析C++算法为信号分析工具，使用管道首尾各分解层奇异点模极大值平均和的积作为判别阈值，进行泄漏的前期检测，以对模极大点位置取平均的方法确定负压波突变点位置。模拟测试表明该软件在管道泄漏检测与定位功能上是有效和可用的。

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文摘

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论文说明：插图索引、附表索引

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第一章绪论

第二章小波变换法用于泄漏检测与定位技术研究

第三章小波变换算法的C++实现及功能检验

第四章管道泄漏检测与定位软件实现

结论与展望

参考文献

致谢

附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录

附录B 主窗口后台数据处理算法模块的程序代码