1.一种基于负压波和超声导波的管道泄漏监测方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:S100,在管道上设置多个不同的采样点;
S200,在各采样点上获取负压波的数据和应力值;
S300,根据负压波的数据和应力值,计算传输波动丛的数据;
S400,根据传输波动丛的数据,搜索出突出波丛段的数据;
其中,负压波的数据包括检测到负压波的时间以及负压波的传播速度;
其中,在S200中,在各采样点上获取负压波的数据和应力值的方法为:
在各采样点上分别进行负压波检测,并记录各采样点上检测到负压波的时间、以及各采样点上检测到的负压波的传播速度,其中,将各采样点上检测到负压波的时间作为负压波时间,将各采样点上检测到的负压波的传播速度作为负压波速度;
通过超声导波法分析应力回波,以获取各采样点上的应力值;
在S300中,根据负压波的数据和应力值,计算传输波动丛的数据的方法为:
记所述多个不同的采样点的数量为n,定义传输波动丛的丛数为ρ;
记所述多个不同的采样点中采样点的序号为i,所述多个不同的采样点中序号为i的采样点为Dia(i),记所述Dia(i)的下一个采样点为Dia(i+1),从所述Dia(i)到所述Dia(i+1) 之间的区间对应的波动丛段为Twav(i);
所述Dia(i)对应的负压波时间为wtime(i),所述Dia(i)对应的负压波速度为wsped(i),所述Dia(i)对应的应力值为strs(i),所述Dia(i)的下一个采样点Dia(i+1)对应的负压波时间为wtime(i+1),所述Dia(i+1)对应的负压波速度为wsped(i+1),所述Dia(i+1)对应的应力值为strs(i+1);
波动丛段Twav(i)中有n个维度的特征,在Twav(i)的n个维度的特征中各维度的特征的序号为i`;
传输波动丛中的第i个波动丛段Twav(i)的第i`个维度的特征Twav(i)[i`]的数值计算方法为:获取第i个波动丛段Twav(i)的序号i的具体数值,获取序号为i的采样点Dia(i),再计算所述波动丛段Twav(i)对应的波动丛段初始角rad(i)=(i‑1)*π,并计算Dia(i)与其下一个采样点Dia(i+1)之间的负压波时间差比wtime(i)prob=[wtime(i+1)‑wtime(i)]/wtime(i),计算Dia(i)与其下一个采样点Dia(i+1)之间的负压波速度差比wsped(i)prob= [wsped(i+1)‑wsped(i)]/wsped(i),计算Dia(i)与其下一个采样点Dia(i+1)之间的应力值差比strs(i)prob=[strs(i+1)‑strs(i)]/strs(i);
根据所述波动丛段初始角、所述负压波时间差比、所述负压波速度差比和应力值差比,通过三角函数,计算传输波动丛中的第i个波动丛段Twav(i)的第i`个维度的特征Twav(i)[i`]的数值;
在S400中,根据传输波动丛的数据,搜索出突出波丛段的数据的方法为:
对所述传输波动丛中的每个波动丛段,筛选出各波动丛段中数值最小的维度的特征作为该波动丛段的最小维度和数值最大的维度的特征作为该波动丛段的最大维度;
在一个波动丛段中,以该波动丛段的最大维度的数值减去该波动丛段的最小维度的数值所得之差作为该波动丛段的波动丛段分化;
从所述传输波动丛中,选出波动丛段分化数值最大的波动丛段作为突出波丛段;
还包括S500,根据突出波丛段,检测出管道泄漏的预测区间,具体为:
将所述突出波丛段对应的两个采样点之间的区间划分成n份,选出所述突出波丛段中数值为各维度的特征的中位数或众数的一个维度的特征作为所述突出波丛段的定标维度,获取所述定标维度在所述突出波丛段中的序号i`,进而将所述突出波丛段对应的两个采样点之间的区间划分成n份中的第i`份的区间作为管道泄漏的预测区间。
2.根据权利要求1所述的一种基于负压波和超声导波的管道泄漏监测方法,其特征在于,在S100中,在管道上设置多个不同的采样点的方法为:在同一条管道上的首尾两端及两端之间,以平均采样的方法在管道上设置多个不同的采样点。
3.一种基于负压波和超声导波的管道泄漏监测系统,其特征在于,所述一种基于负压波和超声导波的管道泄漏监测系统运行于桌上型计算机、笔记本电脑或云端数据中心的任一计算设备中,所述计算设备包括:处理器、存储器及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至2中任一项所述的一种基于负压波和超声导波的管道泄漏监测方法中的步骤。