一种供水管道泄漏检测定位方法技术
【技术实现步骤摘要】
一种供水管道泄漏检测定位方法
本专利技术属于漏水检测定位
，具体涉及一种供水管道泄漏检测定位方法。
技术介绍
自来水管道泄漏检测与定位是管道维护修理的重要前提。据官方统计，国内600多个城市供水管网的平均漏损率超过20％，最高达60％以上。我国大部分地区只有在自来水大面积泄漏，甚至管道爆裂的情况下才能判断出泄漏发生。因此，及时检测并定位出泄漏发生点对于水资源的节约具有重要意义。实际中的管道漏水信号是由泄漏信号和各种背景噪声混合而成。泄漏信号可以认为是平稳信号，环境噪声包括自来水流动引起的管道振动噪声、机动车行驶造成的地面震动、施工引起的噪音等，由于外界干扰噪声不一定满足平稳条件，会对泄漏检测带来极大困难。因此，首先为了提升在低信噪比时的泄漏检测效果，本专利技术以泄漏信号和噪声的频谱特征的差别为出发点，提出了基于谱减法和频谱方差的泄漏检测算法。谱减法是一种有效的语音增强算法，其算法复杂度低，实时性强，本专利技术将其应用在对泄漏信号的检测上。首先，应用该算法对噪声的频谱进行估计，再通过“谱相减”使漏水信号得到增强。频谱方差是利用泄漏信号的频谱特性差异较大，而背景...
【技术保护点】
一种供水管道泄漏检测定位方法，其特征在于，所述方法对传感器采集的信号进行增强，然后计算增强后信号的频谱方差，采用双门限法进行判断，若频谱方差处在门限范围内则说明存在泄漏，再进行漏水点定位，利用BP神经网络构成滤波器，将漏水信号从噪声中分离，对漏水信号进行广义相关，根据信噪比选择性能好的权函数,进行时延估计，得到三个传感器的时延后，利用漏水定位模型进行计算，得到漏水点位置信息。
【技术特征摘要】
1.一种供水管道泄漏检测定位方法，其特征在于，所述方法对传感器采集的信号进行增强，然后计算增强后信号的频谱方差，采用双门限法进行判断，若频谱方差处在门限范围内则说明存在泄漏，再进行漏水点定位，利用BP神经网络构成滤波器，将漏水信号从噪声中分离，对漏水信号进行广义相关，根据信噪比选择性能好的权函数,进行时延估计，得到三个传感器的时延后，利用漏水定位模型进行计算，得到漏水点位置信息。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：S1：将漏水信号进行谱减增强；S2：计算S1中增强后信号的频谱方差；S3：采用单参数的双门限检测识别泄漏信号，并确定门限阈值；S4：进行泄漏检测，并输出检测结果；S5：对S4中输出的检测结果，通过带通滤波去除带外噪声；S6：进行神经网络滤波，去除带内噪声；S7：进行广义相关时延估计；S8：利用S7中的时延估计结果，通过漏水定位模型，得到漏水点位置信息，完成漏水定位。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述S7具体为：在权函数选择的过程中，需要根据信噪比选择性能好的权函数进行时延估计，得到三个传感器的时延后，利用所述漏水定位模型进行计算，得到漏水点位置信息。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述漏水定位模型为三传感器定位模型，所述模型将传感器等距离分布在供水管网周围，其中距离漏点最近的三个传感器节点编号分别为1，2，3，它们之间的距离为L，传感器1,2距离漏点的位置分别设为d1和d2，通过相关法测得传感器1和2，2和3之间的时延分别为D12和D23,漏水信号所在管道上的传播速度ν:ν＝L/D23，漏点距传感器1和2的距离及分别为和5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述S1具体为：S11：对输入漏水信号s(n)进行预处理，所述预处理包括预加重和加窗分帧；S12：对带噪的泄漏信号进行短时傅里叶分析，计算得到每一帧信号的短时能量谱|Ym(ω)|2；S13：在应用谱减法对漏水信号进行增强之前，进行噪声谱估计，得到噪声谱估计值用|Ym(ω)|2减去从而得到去除噪声增强后的泄漏信号功率谱S14：对S13中结果开平方根后得到泄漏信号的频谱幅度值结合原漏水信号的相位信息得到各...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘洋，铁勇，张颖慧，李伟幸，吴楠，吴小明，陈志刚，
申请(专利权)人：内蒙古大学，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15
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