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专利号: 2017114441573
申请人: 钦州学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-22
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于小波信号的多相流管道泄漏声波信号识别方法,其特征是,包括以下步骤:采集多相流管道泄漏声波信号,并进行小波包分解,获得小波信号;

根据小波信号的长度及其极值偏离中心程度选取窗宽度M;

计算各频段下的小波信号的能量极值曲线;

判断相同条件下的能量极值曲线上能量极值是否发生突变,识别泄漏信号;

所述能量极值的计算公式为:

其中,R(i)为第i数据点的能量极值,M为窗宽度,X(k)为小波信号序列;

所述判断相同条件下的常规信号与泄漏信号的能量极值,识别泄漏信号,包括:根据常规信号的能量极值设定临界阈值K;

在相同的压力、流量和流型的条件下,计算能量极值曲线上能量极值R(i)与能量极值R(i+1)的差值,并与设定的临界阈值K相比较;

当R(i)-R(i+1)>K时,则认为发生泄漏;当R(i)-R(i+1)≤K,则认为无泄漏发生。

2.根据权利要求1所述的基于小波信号的多相流管道泄漏声波信号识别方法,其特征是,所述采集多相流管道泄漏声波信号,并进行小波包分解,获得小波信号,包括:利用多相流管道泄漏模拟装置产生多相流管道泄漏声波信号,并采集该多相流管道泄漏声波信号,同时,对采集到的声波信号进行滤波预处理;

采用离散小波变换对滤波预处理后的声波信号进行小波包分解,得到各频段内的小波信号。

3.根据权利要求1所述的基于小波信号的多相流管道泄漏声波信号识别方法,其特征是,所述根据小波信号的长度及其极值偏离中心程度选取窗宽度,包括:利用长度函数得到小波信号的长度;

利用极值函数得到小波信号的极值,将小波信号的极大值与小波信号的平均值做差,得到小波系数极值偏离中心程度;

根据小波信号的的长度及其极值偏离中心程度选取窗宽度M。

4.根据权利要求1所述的基于小波信号的多相流管道泄漏声波信号识别方法,其特征是,所述小波信号包括细节信号和近似信号,所述细节信号为高频信号,所述近似信号为低频信号。

5.根据权利要求4所述的基于小波信号的多相流管道泄漏声波信号识别方法,其特征是,所述计算各频段下的小波信号的能量极值曲线,包括:将小波信号向右扩展M个数据点,分别计算第N-M+1至N个数据点的能量极值,建立能量极值曲线,其中,M为窗宽度,N为小波信号的长度。

6.一种实现权利要求1-5中任一项所述的基于小波信号的多相流管道泄漏声波信号识别方法的识别装置,其特征是,包括:小波分解模块,用于将采集的多相流管道泄漏声波信号,并进行小波包分解,获得小波信号;

窗宽度获取模块,用于根据小波信号的长度及其极值偏离中心程度选取窗宽度M;

能量极值曲线计算模块,用于计算各频段下的小波信号的能量极值曲线;

泄漏信号识别模块,用于判断相同条件下的能量极值曲线上能量极值是否发生突变,识别泄漏信号。

7.根据权利要求6所述的基于小波信号的多相流管道泄漏声波信号识别方法的识别装置,其特征是,所述泄漏信号识别模块进一步用于:根据常规信号的能量极值设定临界阈值K;

在相同的压力、流量和流型的条件下,计算能量极值曲线上能量极值R(i)与能量极值R(i+1)的差值,并与设定的临界阈值K相比较;

当R(i)-R(i+1)>K时,则认为发生泄漏;当R(i)-R(i+1)≤K,则认为无泄漏发生。