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专利号: 2019107151838
申请人: 上海第二工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于时域的管道泄漏检测算法,其特征在于,该方法包含以下步骤:步骤1:预处理

根据管道泄漏时的信号特点,对每一秒的N点信号进行预处理:其中,x[n]为监测信号,e为自然对数的底数,i为虚数单位,N为信号长度,0≤n<N;从而可得其中,T=NΔt, fs为采样率,Sx(k)为功率谱密度;

对某段n米管道长度,且频率在20-5000hz的Sx(k)做累加:其中,x(t1)为时域信号,s为管道始末点所在位置;

步骤2:进一步处理时域信号

x(t1)=c0,k,根据式(4)和式(5)进行分解:cj,k=∑ncj-1,nhn-2k  k=(0,1,2,…,N-1)    (4)dj,k=∑ncj-1,ngn-2k  k=(0,1,2,…,N-1)    (5)jw j(w-π)

其中,cj,k为系数,dj,k为系数,h(w )=g(e ),j为分解层数;

由式(6)确定软阈值:

根据式(7)处理dj,k,得到系数wj,k,即根据式(8)得到重构信号x(t2):cj-1,n=∑ncj,nhn-2k+∑nwj,ngn-2k    (8)步骤3:将x(t2)进行分解处理①初始化:r0=x(t2),i=1;

②得到第i个分量(I):

(a)初始化:h0=ri-1(t2),j=1;

(b)找出hj-1(t2)的局部极值点;

(c)对hj-1(t2)的极大和极小值点分别进行三次样条函数差值,形成上下包络线;

(d)计算上下包络线的平均值mj-1(t2);

(e)hj(t2)=hj-1(t2)-mj-1(t2);

(f)若hj(t2)是分量,则Ii(t2)=hj(t2);否则,j=j+1,转到(b);

③ri(t2)=ri-1(t2)-Ii(t2);

④如果ri(t2)极值点数仍多于2个,则i=i+1,转到②;否则,分解结束,ri(t2)是残余分量;

步骤4:将分量与x(t2)做相关性分析,根据相关性准则将相关系数大于0.3的分量进行叠加重构得到重构信号x(t3),即为最终的重构信号;根据重构信号x(t3)的特点,设定合适的报警阈值即可判断管道是否发生泄漏。