一种基于自动变分模态分解的管道泄漏滤波方法及系统技术方案

技术编号:41312911 阅读:25 留言:0更新日期:2024-05-13 14:55
本发明专利技术公开了一种基于自动变分模态分解的管道泄漏滤波方法、检测方法及系统,涉及管道泄漏检测技术领域,用以解决管道泄漏信号因受噪声干扰而导致检测精度下降的问题。所述滤波方法包括:在变分模态分解的基础上利用残差信号的概念增加约束性准则构造自动变分模态分解的目标函数,从而得到更新模态和中心频率的公式;利用模态的功率概念提出更新带宽公式以及自动寻找目标模数的迭代条件;使用李氏距离对所得到的纯净模态进行重构而达到去噪目的。所述检测方法包括:利用管道泄漏滤波方法对待检测管道声波信号进行滤波处理后进一步进行检测处理。本发明专利技术提出的方法简单、准确率高、检测成本低,有效解决了环境噪声对管道泄漏检测造成的干扰。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及管道泄漏信号检测,具体涉及一种基于自动变分模态分解的管道泄漏滤波方法、检测方法及系统。


技术介绍

1、如今,随着石油和天然气储量的增加,管道运输行业也蓬勃发展。相比其他运输方式,管道运输具有较高的运输效率,可以实现连续、自动和高容量的物流运输,无需等待装卸过程,大大节省了时间和人力成本。然而,管道运输也存在一些局限性。管道系统的建设和维护成本较高,无法灵活调整运输路径。不仅如此,随着管道的“老龄化”问题逐渐增长,管道泄漏造成的爆炸、火灾等突发事故使人们损失惨重,酿成灾难。因此,为了减少泄漏事故的发生,对油气管道进行泄漏检测是非常必要的。

2、然而,在实际管道检测中采集的信号往往受到环境因素的污染,导致检测精度下降,并存在“误报”和“漏报”的问题。因此,在检测的早期阶段对采集到的泄漏信号进行去噪是确保检测技术成功的关键。近年来兴起的变分模态分解(vmd)算法对于管道泄漏检测方面有着独特的优势,可以将采集到的信号分解成多个单分量信号,有助于有效分量的选取,使去噪效果得到极大提升。

3、但vmd参数难以人为选取,使得vmd的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于自动变分模态分解的管道泄漏滤波方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于自动变分模态分解的管道泄漏滤波方法,其特征在于,所述利用残差信号概念构造变分模态分解的目标函数为:在原有构造准则基础上增加约束性准则,所述约束性准则为残差信号的能量应在具有有效分量的频率下最小化。

3.根据权利要求2所述的一种基于自动变分模态分解的管道泄漏滤波方法,其特征在于,所述目标函数表示为:

4.根据权利要求3所述的一种基于自动变分模态分解的管道泄漏滤波方法,其特征在于,每个本征模态和其对应的中心频率在每次迭代中的更新公式表示为:

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【技术特征摘要】

1.一种基于自动变分模态分解的管道泄漏滤波方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于自动变分模态分解的管道泄漏滤波方法,其特征在于,所述利用残差信号概念构造变分模态分解的目标函数为:在原有构造准则基础上增加约束性准则,所述约束性准则为残差信号的能量应在具有有效分量的频率下最小化。

3.根据权利要求2所述的一种基于自动变分模态分解的管道泄漏滤波方法,其特征在于,所述目标函数表示为:

4.根据权利要求3所述的一种基于自动变分模态分解的管道泄漏滤波方法,其特征在于,每个本征模态和其对应的中心频率在每次迭代中的更新公式表示为:

5.根据权利要求4所述的一种基于自动变分模态分解的管道泄漏滤波方法,其特征在于,在对所述目标函数进行迭代求解,获取多个本征模态和其对应的中心频率的过程中,对带宽更新的公式进行改进,以使获得的模态和中心频率更准确;所述带宽更新的公式为:

6.根据权利要求5所述的一种基于自动变分模态分解的管道泄漏滤波方法,其特征在于,在对所述目标函数进行迭代求解,获取多个本征模态和其对应的中心频率的过程中,设置如下迭代终止条件:判断的停止条件是否满足,若满足则输出本...

【专利技术属性】
技术研发人员:路敬祎李佳丽董宏丽王冬梅胡仲瑞王鹏周怡娜
申请(专利权)人:东北石油大学三亚海洋油气研究院
类型:发明
国别省市:

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