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专利号: 2022101757812
申请人: 辽宁石油化工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-08
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于次声波的管道泄漏检测方法,其特征在于,包括:获取管道首末两端采集的次声波信号,并对所述次声波信号进行滤波处理;

对滤波处理后的所述次声波信号进行模数转换,并对模数转换后的所述次声波信号进行频域分解处理,得到多个模态分量;

若确定所述多个模态分量中目标模态分量符合预设泄漏条件,则对所述目标模态分量进行小波变换处理,确定所述管道的泄漏定位点;

其中,所述对模数转换后的所述次声波信号进行频域分解处理,得到多个模态分量之后,所述方法还包括:判断所述多个模态分量中目标模态分量的频率值是否小于预设频率阈值;或,判断所述多个模态分量中目标模态分量对应于时域中的幅值是否大于预设幅值阈值;

若所述多个模态分量中目标模态分量的频率值小于预设频率阈值,则确定所述多个模态分量中目标模态分量符合预设泄漏条件;或,若所述多个模态分量中目标模态分量对应于时域中的幅值大于预设幅值阈值,则确定所述多个模态分量中目标模态分量符合预设泄漏条件;

所述对所述目标模态分量进行小波变换处理,确定所述管道的泄漏定位点包括:基于小波变换对所述目标模态分量进行处理,得到主能量频带,并基于所述主能量频带确定所述管道的首端时间拐点、末端时间拐点;

获取所述管道的管道长度、次声波传播速度、所述首端时间拐点、所述末端时间拐点计算所述管道的泄漏定位点;

所述对模数转换后的所述次声波信号进行频域分解处理,得到多个模态分量包括:基于环境参数确定的分解尺寸、带宽参数、采样频率,所述环境参数用于表征管道所处的环境特征;

基于所述分解尺寸、所述带宽参数、所述采样频率对模数转换后的所述次声波信号进行频域分解处理,得到包含频率值的多个模态分量;

所述方法还包括:

若所述泄漏定位点距离所述管道首端的长度大于所述泄漏定位点距离所述管道末端的长度的预设倍数,则对所述分解尺寸进行二倍长度调整,并重新执行基于所述分解尺寸、所述带宽参数、所述采样频率对模数转换后的所述次声波信号进行频域分解处理的步骤;

若所述泄漏定位点距离所述管道首端的长度小于或等于所述泄漏定位点距离所述管道末端的长度的预设倍数,则确定所述分解尺寸为所述管道匹配所述环境参数的分解尺寸。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述次声波信号进行滤波处理包括:基于低通滤波器对所述次声波信号进行低通滤波,得到滤波后的首端次声波信号、末端次声波信号;

所述方法还包括:

对滤波后的所述首端次声波信号、所述末端次声波信号进行信号拟合;

若拟合后的唯一次声波信号存在高频信号,则确定采集的所述次声波信号为异常信号,并发送告警信息,以指示重新采集所述管道首末两端的次声波信号。

3.根据权利要求1‑2任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:若所述多个模态分量中目标模态分量的频率值大于或等于预设频率阈值,或若所述多个模态分量中目标模态分量对应于时域中的幅值小于或等于预设幅值阈值,则配置所述管道的泄漏定位点为预设字符,并进行输出,以指示所述管道不存在泄漏。

4.一种基于次声波的管道泄漏检测装置,其特征在于,包括:获取模块,用于获取管道首末两端采集的次声波信号,并对所述次声波信号进行滤波处理;

处理模块,用于对滤波处理后的所述次声波信号进行模数转换,并对模数转换后的所述次声波信号进行频域分解处理,得到多个模态分量;

确定模块,用于若确定所述多个模态分量中目标模态分量符合预设泄漏条件,则对所述目标模态分量进行小波变换处理,确定所述管道的泄漏定位点;

其中,所述装置包括:判断模块,

所述判断模块,用于判断所述多个模态分量中目标模态分量的频率值是否小于预设频率阈值;或,判断所述多个模态分量中目标模态分量对应于时域中的幅值是否大于预设幅值阈值;

所述确定模块,还用于若所述多个模态分量中目标模态分量的频率值小于预设频率阈值,则确定所述多个模态分量中目标模态分量符合预设泄漏条件;或,若所述多个模态分量中目标模态分量对应于时域中的幅值大于预设幅值阈值,则确定所述多个模态分量中目标模态分量符合预设泄漏条件;

所述确定模块包括:

处理单元,用于基于小波变换对所述目标模态分量进行处理,得到主能量频带,并基于所述主能量频带确定所述管道的首端时间拐点、末端时间拐点;

计算单元,用于获取所述管道的管道长度、次声波传播速度、所述首端时间拐点、所述末端时间拐点计算所述管道的泄漏定位点;

所述处理模块包括:

确定单元,用于基于环境参数确定的分解尺寸、带宽参数、采样频率,所述环境参数用于表征管道所处的环境特征;

处理单元,用于基于所述分解尺寸、所述带宽参数、所述采样频率对模数转换后的所述次声波信号进行频域分解处理,得到包含频率值的多个模态分量;

所述装置还包括:调整模块,

所述调整模块,用于若所述泄漏定位点距离所述管道首端的长度大于所述泄漏定位点距离所述管道末端的长度的预设倍数,则对所述分解尺寸进行二倍长度调整,并重新执行基于所述分解尺寸、所述带宽参数、所述采样频率对模数转换后的所述次声波信号进行频域分解处理的步骤;

所述确定模块,还用于若所述泄漏定位点距离所述管道首端的长度小于或等于所述泄漏定位点距离所述管道末端的长度的预设倍数,则确定所述分解尺寸为所述管道匹配所述环境参数的分解尺寸。

5.一种存储介质,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权利要求1‑3中任一项所述的基于次声波的管道泄漏检测方法对应的操作。

6.一种终端,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如权利要求1‑3中任一项所述的基于次声波的管道泄漏检测方法对应的操作。