管道泄漏点的定位方法及装置、存储介质、终端制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种管道泄漏点的定位方法及装置、存储介质、终端，涉及检测技术领域，特主要目的在于解决现有管道泄漏点的定位准确性差的问题。包括：采集管道首、末两端的声波信号；基于改进的变分模态分解对所述声波信号进行去噪处理，所述改进的变分模态分解为基于误差能量函数对模态函数进行筛选处理的；生成与完成去噪处理的声波信号的声波振幅变化匹配的时频分布，并基于所述时频分布中的分布曲线确定泄漏点个数；基于改进的差分进化算法对通过所述泄漏点个数、泄漏点定位函数进行解寻优处理，得到所述泄漏点个数定位的定位信息。主要用于管道泄漏点的定位。

【技术实现步骤摘要】
管道泄漏点的定位方法及装置、存储介质、终端
本专利技术涉及一种检测
，特别是涉及一种管道泄漏点的定位方法及装置、存储介质、终端。
技术介绍
随着工业技术的快速发展，对于流体管道运输的安全性要求越来越高。尤其是，由于流体管道是通过地下、水下等位置进行布线运输，若管道出现泄漏，不仅仅会造成经济损失，同时对于不同流体的泄漏会造成不同程度的环境污染，因此，需要对运输的管道进行实时的泄漏点检测。目前，现有基于声波的管泄漏定位方法主要是基于单点泄漏声波信号的处理分析，但是，当管道同时发生多点泄漏，产生的瞬态泄漏声波信号混叠在一起，并且受泄漏声波信号相互影响，当多点泄漏声波向管道首末站传播时，很难区分各个泄漏声波的拐点信息，无法准确定位到多个泄漏点的位置，影响管道泄漏点的定位准确性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种管道泄漏点的定位方法及装置、存储介质、终端，主要目的在于解决现有管道泄漏点的定位准确性差的问题。依据本专利技术一个方面，提供了一种管道泄漏点的定位方法，包括：采集管道首、末两端的声波信号；基于改进的变分模态分解对所述声波信号进行去噪处理，所述改进的变分模态分解为基于误差能量函数对模态函数进行筛选处理的；生成与完成去噪处理的声波信号的声波振幅变化匹配的时频分布，并基于所述时频分布中的分布曲线确定泄漏点个数；基于改进的差分进化算法对通过所述泄漏点个数、泄漏点定位函数进行解寻优处理，得到所述泄漏点个数定位的定位信息。依据本专利技术另一个方面，提供了一种管道泄漏点的定位装置，包括：采集模块，用于采集管道首、末两端的声波信号；去噪处理模块，用于基于改进的变分模态分解对所述声波信号进行去噪处理，所述改进的变分模态分解为基于误差能量函数对模态函数进行筛选处理的；确定模块，用于生成与完成去噪处理的声波信号的声波振幅变化匹配的时频分布，并基于所述时频分布中的分布曲线确定泄漏点个数；解寻优处理，用于基于改进的差分进化算法对通过所述泄漏点个数、泄漏点定位函数进行解寻优处理，得到所述泄漏点个数定位的定位信息。根据本专利技术的又一方面，提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令使处理器执行如上述管道泄漏点的定位方法对应的操作。根据本专利技术的再一方面，提供了一种终端，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行上述管道泄漏点的定位方法对应的操作。借由上述技术方案，本专利技术实施例提供的技术方案至少具有下列优点：本专利技术提供了一种管道泄漏点的定位方法及装置、存储介质、终端，与现有技术相比，本专利技术实施例通过采集管道首、末两端的声波信号；基于改进的变分模态分解对所述声波信号进行去噪处理，所述改进的变分模态分解为基于误差能量函数对模态函数进行筛选处理的；生成与完成去噪处理的声波信号的声波振幅变化匹配的时频分布，并基于所述时频分布中的分布曲线确定泄漏点个数；基于改进的差分进化算法对通过所述泄漏点个数、泄漏点定位函数进行解寻优处理，得到所述泄漏点个数定位的定位信息，实现多个泄漏点的同时检测，并进一步定位到各泄漏点的位置，从而提高管道泄漏点的定位准确性。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1示出了本专利技术实施例提供的一种管道泄漏点的定位方法流程图；图2示出了本专利技术实施例提供的一种改进的差分进化算法流程示意图图；图3示出了本专利技术实施例提供的一种泄漏点定位流程示意图；图4示出了本专利技术实施例提供的一种泄漏点采集声波信号示意图；图5示出了本专利技术实施例提供的另一种泄漏点采集声波信号示意图；图6示出了本专利技术实施例提供的又一种泄漏点采集声波信号示意图；图7示出了本专利技术实施例提供的一种本征模态函数的误差能量图；图8示出了本专利技术实施例提供的一种方法流程图；图9示出了本专利技术实施例提供的另一种声波信号重构信号示意图；图10示出了本专利技术实施例提供的又一种声波信号重构信号示意图；图11示出了本专利技术实施例提供的另一种声波信号重构信号示意图；图12示出了本专利技术实施例提供的一种重构信号的时频分析曲线示意图；图13示出了本专利技术实施例提供的另一种重构信号的时频分析曲线示意图；图14示出了本专利技术实施例提供的又一种重构信号的时频分析曲线示意图；图15示出了本专利技术实施例提供的一种管道泄漏点的定位装置组成框图；图16示出了本专利技术实施例提供的一种终端的结构示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。本专利技术实施例提供了一种管道泄漏点的定位方法，如图1所示，该方法包括：101、采集管道首、末两端的声波信号。本专利技术实施例中，所述管道为可以运输石油、天然气、工业流体等业态物质的运输工具，包括直线管道、弯曲管道，作为当前端的服务端在待进程泄漏点管道的两端安装有声波传感器，并通过数据采集设备实时采集管道首、末两端的声波信号，如PCB106B声波信号传感器，本专利技术实施例不做具体限定。需要说明的是，由于不同运输液态物质处于管道中的压力、温度、密度等会影响对管道中声波信号的采集，因为，为了满足实际场景的检测需求，预先通过压力、温度等传感器获取到管道中的压力数据、温度数据等用于表征液体环境的数据，并使管道中的液态物质处于稳定的液体环境中，以便使采集的声波信号不受压力、温度等液体环境所影响。当然的，若采集的压力数据、温度数据等变化，则需要重新校正采集的声波信号，本专利技术实施例不做具体限定。102、基于改进的变分模态分解对所述声波信号进行去噪处理。本专利技术实施例中，为了满足检测是否存在多个泄漏点的需求，并对采集的声波信号进行进一步的检测处理，需要对采集的声波信号进行去噪处理，具体的，通过改进的变分模态分解进行去噪处理。其中，所述改进的变分模态分解为基于误差能量函数对所述变分模态分解中的模态函数进行筛选处理得到的，即基于变分模态分解VMD的多点泄漏检测方法，包括建立采集的声波信号的变分模型，然后利用求解约束变分方程最优解的过程来声波信号的分解，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管道泄漏点的定位方法，其特征在于，包括：/n采集管道首、末两端的声波信号；/n基于改进的变分模态分解对所述声波信号进行去噪处理，所述改进的变分模态分解为基于误差能量函数对模态函数进行筛选处理的；/n生成与完成去噪处理的声波信号的声波振幅变化匹配的时频分布，并基于所述时频分布中的分布曲线确定泄漏点个数；/n基于改进的差分进化算法对通过所述泄漏点个数、泄漏点定位函数进行解寻优处理，得到所述泄漏点个数定位的定位信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种管道泄漏点的定位方法，其特征在于，包括：
采集管道首、末两端的声波信号；
基于改进的变分模态分解对所述声波信号进行去噪处理，所述改进的变分模态分解为基于误差能量函数对模态函数进行筛选处理的；
生成与完成去噪处理的声波信号的声波振幅变化匹配的时频分布，并基于所述时频分布中的分布曲线确定泄漏点个数；
基于改进的差分进化算法对通过所述泄漏点个数、泄漏点定位函数进行解寻优处理，得到所述泄漏点个数定位的定位信息。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生成与完成去噪处理的声波信号的声波振幅变化匹配的时频分布，并基于所述时频分布中的分布曲线确定泄漏点个数包括：
利用时频域转换函数生成与所述声波振幅变化匹配的时频分布，按照不同泄漏点个数匹配的关联分布曲线与所述时频分步中的分布曲线进行对比，确定泄漏点个数，所述时频域转换函数为所述g(t)为所述声波信号的时域函数，所述h(t)为所述声波信号的频域函数。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于改进的差分进化算法对通过所述泄漏点个数、泄漏点定位函数进行解寻优处理，得到所述泄漏点个数定位的定位信息之前，所述方法还包括：
利用粒子群优化算法对差分进化算法中变异操作中随机选取的变异个体进行筛选，基于筛选出的变异个体作为改进差分进化算法中变异操作个体。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于改进的差分进化算法对通过所述泄漏点个数、泄漏点定位函数进行解寻优处理，得到所述泄漏点个数定位的定位信息包括：
基于筛选出变异操作个体的差分进化算法对根据泄漏点定位函数计算所述泄漏点个数匹配的定位信息进行解寻优处理，所述泄漏点定位函数为所述x0为声波信号的原始振幅，a为衰减因子，xa为管道首端的声波信号，xb为管道末端的声波信号，li为第i个泄漏点，L为管道的长度。


5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述基于改进的变分模态分解对所述声波信号进行去噪处理之前，所述方法还包括：
根据所述声波信号的个数筛选变分模态分解的模态分解个数，并获取对所述声波信号进行变分模态分解的本征模态函数；...

【专利技术属性】
技术研发人员：郎宪明，王佳政，曹江涛，阚哲，郭颖，
申请(专利权)人：辽宁石油化工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21