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一种基于组合滤波和动态阈值的管道压力异常诊断方法技术

技术编号:10516962 阅读:184 留言:0更新日期:2014-10-08 16:07
本发明专利技术涉及一种基于组合滤波和动态阈值的管道压力异常诊断方法,对实时获取液体对管道首端和末端的压力信号,利用低通滤波和离散小波滤波进行分解重构,得到组合滤波后的压力信号,对压力信号进行分段处理,计算各段组合滤波后的压力信号的动态阈值,利用动态阈值实时判断管道压力信号是否异常,对管道首端和末端压力异常信号运用Pearson相关系数法判断是否为同源引起的异常压力信号,对同源的异常压力信号利用连续小波变换得到两个小波系数的极大值点所对应的时刻,利用极大值点所对应的时刻之差进行异常点定位。本发明专利技术提高了管道异常诊断的灵敏度,降低了误判率,并在最短的时间内较为准确检测压力异常点并定位。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于流体储运监控故故障检测领域,具体涉及一种基于组合滤波和动态阈 值的管道压力异常诊断方法。
技术介绍
在管道泄漏的实时检测方法中,基于压力波的管道泄漏诊断方法由于其原理和结 构简单得到了广泛的应用。具不完全统计在我国至少有两万公里以上的长输管道安装了基 于压力波的泄漏检测系统。虽然基于光纤、声波或者电阻网等的新型泄漏检测方法已经具 有相对成熟的研究,但是因为基于压力信号泄漏实时诊断系统特点,其应用并未受到限制。 基于压力信号泄漏实时诊断系统,是以压力信号为核心的诊断技术,已经开展多 年,也取得了显著的成绩。但是现有技术中基于压力信号的泄漏分析方法具有如下的问 题: (1)诊断速度较慢,光纤、声波、电阻网等方法都是在线的实时检测,而基于压力信 号的诊断速度相对较慢。一般要管道泄漏后10分钟以上才能给出诊断信息,而如果管道发 生泄漏,可能导致严重的后果。 (2)对于小泄漏和缓变泄漏反映不灵敏,一般认为1分钟内压力变化小于1%的泄 漏是小泄漏。小泄漏和缓变泄漏是现役管道泄漏诊断的难题,目前没有哪种方法能完美地 彻底解决这个问题,只能在现本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于组合滤波和动态阈值的管道压力异常诊断方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:实时获取液体对管道首端的压力信号和液体对管道末端的压力信号;步骤2:对获取的液体对管道首端的压力信号和液体对管道末端的压力信号运用组合滤波方法进行滤波,组合滤波方法即首先对获取的压力信号进行低通滤波,再利用离散小波滤波方法对低通滤波后的压力信号进行分解、重构,获得组合滤波后的压力信号;步骤3:将组合滤波后的压力信号进行分段处理,将每一段组合滤波后的压力信号平均分为前段压力信号和后段压力信号,计算前段压力信号的平均值与后段压力信号的平均值之差的绝对值δ;步骤4:将δ与压力异常系数S进行比较,若δ>S,表示该段压力...

【技术特征摘要】
1. 一种基于组合滤波和动态阈值的管道压力异常诊断方法,其特征在于,包括以下步 骤: 步骤1 :实时获取液体对管道首端的压力信号和液体对管道末端的压力信号; 步骤2 :对获取的液体对管道首端的压力信号和液体对管道末端的压力信号运用组合 滤波方法进行滤波,组合滤波方法即首先对获取的压力信号进行低通滤波,再利用离散小 波滤波方法对低通滤波后的压力信号进行分解、重构,获得组合滤波后的压力信号; 步骤3 :将组合滤波后的压力信号进行分段处理,将每一段组合滤波后的压力信号平 均分为前段压力信号和后段压力信号,计算前段压力信号的平均值与后段压力信号的平均 值之差的绝对值S ; 步骤4:将δ与压力异常系数S进行比较,若δ >S,表示该段压力信号为非平稳状态 压力记录信号,对非平稳状态压力记录信号出现次数进行累计,若非平稳状态压力记录信 号出现次数达到设定的次数N,则表示该段压力信号为非平稳状态压力信号,执行步骤6, 若非平稳状态压力记录信号出现次数未达到设定的次数或S <S,表示该段压力信号为平 稳状态压力信号,执行步骤5; 步骤5 :实时计算组合滤波后的压力信号对应的信号波形纵坐标的最大值与纵坐标的 最小值的差值,并将该差值作为各段平稳状态压力信号的动态阈值P,将管道首端各段平稳 状态压力信号的动态阈值作为管道首端动态阈值,将管道末端各段平稳状态压力信号的动 态阈值作为管道末端动态阈值,执行步骤7 ; 步骤6 :分别对各非平稳状态压力记录信号进行离散小波变换,得到低频压力信号,计 算各非平稳状态压力记录信号与低频压力信号的差值信号,将该差值信号的最大值与最小 值之差作为非平稳状态压力记录信号的动态阈值记录值Ey i = 1,2…N,将非平稳状态压力 记录信号的动态阈值记录值Ei中的最大值作为非平稳状态压力信号的动态阈值P',即P' =MAX(Ε^将管道首端各段非平稳状态压力信号的动态阈值作为管道首端动态阈值,将管 道末端各段非平稳状态压力信号的动态阈值作为管道末端动态阈值,执行步骤7 ; 步骤7 :对组合滤波后的压力信号进行管道压力异常诊断; 步骤7. 1 :设组合滤波后液体对管道首端的压力信号序列为X = {x(n-k+l),x(n-l),...,x(n)},液体对管道末端的...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘金海吴振宁马大中张化光冯健汪刚于洋卢森骧李芳明
申请(专利权)人:东北大学
类型:发明
国别省市:辽宁;21

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