管道泄漏位置确定方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本公开涉及一种管道泄漏位置确定方法、装置及存储介质，所述方法包括：获取所述管道的N个不同观测位置对应的N组泄漏声观测信号，N≥2；对所述N组泄漏声观测信号进行盲信号分离处理，得到泄漏源信号；根据所述泄漏源信号的时延特征，确定泄漏的位置。根据本公开各实施例，可以有效提高管道泄漏位置确定的准确度。

【技术实现步骤摘要】
管道泄漏位置确定方法、装置及存储介质
本公开涉及泄漏检测
，尤其涉及管道泄漏位置确定方法、装置及存储介质。
技术介绍
管道是经济社会发展的重要基础设施，包括用于输送自来水的供水管道、用于输送石油的供油管道以及天然气管道。这些管道通常铺设于地下或者建筑物墙壁内侧，而且通常是远距离铺设。这就导致一个很重要的问题：当管道发生泄漏时，确定泄漏位置的难度极大。准确地确定管道泄漏的位置，对于保障管道的安全有序运行至关重要。相关的管道泄漏位置确定技术中，通常是通过压力、流量、声音等信号的相应特征来实现泄漏位置的确定。但是，因为这些泄漏信号均含有对泄漏信号干扰较大的噪声信号，导致现有的泄漏定位技术均存在较大的误差，定位的准确度较低。
技术实现思路
本公开提供一种管道泄漏位置确定方法、装置及存储介质，以提高管道泄漏位置确定的准确度。本公开第一方面，提供了一种管道泄漏位置确定方法，所述方法包括：获取所述管道的N个不同观测位置对应的N组泄漏声观测信号，N≥2；对所述N组泄漏声观测信号进行盲信号分离处理，得到泄漏源信号；根据所述泄漏源信号的时延特征，确定泄漏的位置。在一种可能的实现方式中，对所述N组泄漏声观测信号进行盲信号分离处理，得到泄漏源信号包括：利用所述泄漏源信号的稀疏性特征，从所述N组泄漏声观测信号中分离出所述泄漏源信号。在一种可能的实现方式中，对所述N组泄漏声观测信号进行盲信号分离处理，得到泄漏源信号包括：对所述N组泄漏声观测信号进行预处理，得到对应的N组源信号；计算得到所述N组源信号中各个信号的随机复杂度；根据所述随机复杂度的计算结果，对所述N组源信号的各个信号进行类别判定，从所述N组源信号中分离出所述泄漏源信号。在一种可能的实现方式中，对所述N组泄漏声观测信号进行预处理，得到对应的N组源信号包括：对所述N组泄漏声观测信号进行频域变换，得到对应的N组频域观测信号；根据N组频域观测信号在不同频带中的相关性，进一步处理所述N组频域观测信号，得到对应的N组混合信号；根据所述N组混合信号，计算得到N组源信号。在一种可能的实现方式中，根据所述N组混合信号，计算得到N组源信号包括：分别对所述N组混合信号进行归一化处理，得到对应的N组混合矩阵；分别根据所述N组混合信号和对应的N组混合矩阵，计算得到所述N组源信号。在一种可能的实现方式中，对所述混合源信号的各个信号进行类别判定，包括：若信号的随机复杂度大于或等于预定阈值，则确定所述信号属于泄漏源信号；若信号的随机复杂度小于所述预定阈值，则确定所述信号属于噪声源信号。在一种可能的实现方式中，根据所述泄漏源信号的时延特征，确定泄漏的位置包括：对所述泄漏源信号进行互相关时延估计，计算得到时延值；根据所述时延值、所述管道内介质对应的声速值、已知观测位置间距，计算得到泄漏的位置数据。在一种可能的实现方式中，对所述泄漏信号进行互相关时延估计，计算得到时延值包括：确定所述泄漏源信号中的互相关峰值信号；根据两个互相关峰值信号对应的频率值，计算得到所述时延值。在一种可能的实现方式中，所述已知观测位置间距为：所述两个互相关峰值信号对应的观测位置的间距。在一种可能的实现方式中，确定所述泄漏源信号中的互相关峰值信号包括：将所述泄漏源信号转换为对应的相关函数，根据所述相关函数值确定对应的互相关峰值信号。在一种可能的实现方式中，所述相关函数的定义包括：所述泄露源信号的互功率谱密度的平方除以其自功率谱密度的商。在一种可能的实现方式中，在确定所述泄漏信号中的互相关峰值信号之后，计算得到所述时延值的方式还包括：根据对应于同一观测位置的M对互相关峰值信号的频率值，计算得到M个时延值样本，M≥2；计算所述M个时延值样本的算术平均数，得到所述时延值。在一种可能的实现方式中，所述N组源信号中任意一组源信号的计算方式包括：确定该组源信号的对应的混合信号和对应的混合矩阵；根据所述对应的混合信号，确定所述对应的混合信号的传递基函数；根据所述传递基函数和所述对应的混合矩阵，确定该组源信号与所述对应的混合信号的函数对应关系；根据所述函数对应关系，计算得到该组源信号。根据本公开第二方面，提供一种管道泄漏位置确定装置，所述装置包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为执行指令时实现本公开实施例的第一方面所述的方法。在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：观测模块，用于在所述管道的N个不同位置观测得到N组泄漏声观测信号。根据本公开的第三方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被执行时实现本公开实施例的第一方面所述的方法。本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：利用泄漏源信号与其所含噪声源信号之间的信号随机性差异，采用盲信号分离技术，可以从观测信号中分离出泄漏源信号。根据分离之后得到的泄漏源信号，进行时延特征计算，可以减小甚至避免噪声源信号对泄漏源信号的互相关峰的干扰，从而可以提高泄漏位置数据计算的准确度。进一步的，对于长距离管道、弯管、T型管等内部噪声信号复杂的管道，只需要在管道的任意两个以上的位置进行信号观测，就可以实现泄漏源的盲分离处理，不需要设置过多观测设备，可以简化操作，节省成本。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。图1是根据一示例性实施例示出的一种管道泄漏位置确定方法的流程图；图2是本公开一种实施例提供的一种传感器布置示意图。图3是本公开另一种实施例提供的一种传感器布置示意图。图4是本公开一种实施例中一组源信号中泄漏源信号和噪声源信号的随机复杂度的计算结果示意图。图5是本公开一个实例中提供的泄漏位置确定过程的流程图。图6是本公开一种实例中获取到的含噪泄漏信号功率谱。图7是根据一示例性实施例示出的一种用于执行上述方法的装置800的框图。图8是根据一示例性实施例示出的一种用于执行上述方法的装置1900的框图。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。本公开实施例中出现的“多个”是指两个或两个以上。本公开实施例中出现的第一、第二等描述，仅作示意与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管道泄漏位置确定方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取所述管道的N个不同观测位置对应的N组泄漏声观测信号，N≥2；/n对所述N组泄漏声观测信号进行盲信号分离处理，得到泄漏源信号；/n根据所述泄漏源信号的时延特征，确定泄漏的位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种管道泄漏位置确定方法，其特征在于，所述方法包括：
获取所述管道的N个不同观测位置对应的N组泄漏声观测信号，N≥2；
对所述N组泄漏声观测信号进行盲信号分离处理，得到泄漏源信号；
根据所述泄漏源信号的时延特征，确定泄漏的位置。


2.如权利要求1所述的一种管道泄漏位置确定方法，其特征在于，对所述N组泄漏声观测信号进行盲信号分离处理，得到泄漏源信号包括：
利用所述泄漏源信号的稀疏性特征，从所述N组泄漏声观测信号中分离出所述泄漏源信号。


3.如权利要求1或2所述的一种管道泄漏位置确定方法，其特征在于，对所述N组泄漏声观测信号进行盲信号分离处理，得到泄漏源信号包括：
对所述N组泄漏声观测信号进行预处理，得到对应的N组源信号；
计算得到所述N组源信号中各个信号的随机复杂度；
根据所述随机复杂度的计算结果，对所述N组源信号的各个信号进行类别判定，从所述N组源信号中分离出所述泄漏源信号。


4.如权利要求3所述的一种管道泄漏位置确定方法，其特征在于，对所述N组泄漏声观测信号进行预处理，得到对应的N组源信号包括：
对所述N组泄漏声观测信号进行频域变换，得到对应的N组频域观测信号；
根据N组频域观测信号在不同频带中的相关性，进一步处理所述N组频域观测信号，得到对应的N组混合信号；
根据所述N组混合信号，计算得到N组源信号。


5.如权利要求4所述的一种管道泄漏位置确定方法，其特征在于，根据所述N组混合信号，计算得到N组源信号包括：
分别对所述N组混合信号进行归一化处理，得到对应的N组混合矩阵；
分别根据所述N组混合信号和对应的N组混合矩阵，计算得到所述N组源信号。


6.如权利要求3所述的一种管道泄漏位置确定方法，其特征在于，对所述混合源信号的各个信号进行类别判定，包括：
若信号的随机复杂度大于或等于预定阈值，则确定所述信号属于泄漏源信号；
若信号的随机复杂度小于所述预定阈值，则确定所述信号属于噪声源信号。


7.如权利要求1所述的一种管道泄漏位置确定方法，其特征在于，根据所述泄漏源信号的时延特征，确定泄漏的位置包括：
对所述泄漏源信号进行互相关时延估计，计算得到时延值；
根据所述时延值、所述管道内介质对应的声速值、已知观测位置间距，计算得到泄漏的位置数...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾敏辉，赖玉宇，陈亮，
申请(专利权)人：厦门矽创微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35