基于谐波小波分析的城市燃气管道泄漏检测

城市燃气管网节点多,多数为中低压管道,管道小泄漏信号在复杂工况和噪声背景下往往难以设别和提取。本文基于声发射管带泄漏检测机理,结合城市燃气管道运行特点,对传统定位公式的波速和时差计算提出了改进,在此基础上,通过实验选取较为合适的Db小波,确定了匹配的Db6小波基及尺度,基于不同小波变换系数技术将有用信号分离,准确提取泄漏信号突变点极值,实现了对城市燃气管道小泄漏的检测定位。运用结果表明,基于声发射的小波泄漏检测法在噪声干扰下对小泄漏信号识别是有效的,可以被用于城市燃气管道泄漏检测系统中。

电容式燃气管道泄漏检测系统设计

论文学习了管道泄漏检测的文献,分析了各种方法的工作原理及优缺点,设计了基于电容式传感器的燃气管道泄漏检测系统。该系统由传感器、转换电路、串口电路、单片机等硬件模块组成;软件系统包括电平查询、寄存器读取、阈值判断、泄漏分析诊断等功能。最后,对所设计软硬件系统进行了管道泄漏实验测试,结果显示了测量系统的可行性及良好的应用发展前景。

基于物联网技术的燃气阀井数智化应用研究

本文研究了燃气阀井数智化应用的文献,比较了不同方法的工作原理及优缺点,设计了基于物联网技术的阀井数智化应用系统。该系统由倾角、水浸、燃气等复合传感器+微处理器+通信模块等硬件模块构成;软件编程方面,设计了传感系统监测程序及物联网通信程序和云服务器数据接收解析等模块程序,具体包括原始数据寄存器的读取和数据发送、云服务器端的数据接收及解析、阈值判断、异动泄漏分析诊断等综合功能。实验验证方面,在实验室制作了测试模型,对所设计的软硬件系统进行了阀井数智化应用实验测试,结果显示,所设计的测量系统达到了预期要求,显示了倾角、水浸、燃气等监测系统的可行性及良好的应用发展前景。

基于记忆模拟退火与粒子群的多点小孔泄漏信号盲分离方法

为了减少环境噪声及其多点泄漏信号的相互影响,提高管道泄漏定位精度,提出一种盲源分离算法,即基于记忆模拟退火与粒子群(Memory Simulated Annealing and Particle Swarm Optimization,MSAPSO)的盲源分离算法。将嵌入记忆器的模拟退火算法与粒子群算法引入盲源分离算法中,结合概率突跳性在解空间中随机寻找极大似然目标函数,通过循环迭代得出全局最优,改善迂回搜索方式,提高收敛速度与分离精度。并将MSAPSO盲源分离算法应用于城市压力管道多点小孔泄漏定位实验,结果表明:改进的MSAPSO盲源分离算法,将管道多点泄漏定位平均误差从7.7%降到3.3%。

管道泄漏次声波信号特征及衰减规律的数值模拟研究

为了更加精确地对输送管道泄漏进行检测,采用COMSOL软件对管道次声波检测泄漏信号的频谱、声压级及衰减规律进行数值计算研究。结果表明:管道泄漏信号的声压级峰值频率出现2个范围,即0.01~2Hz和10~12Hz;随着管道压力和泄漏孔径增大,泄漏点所产生的次声波信号幅度呈增大趋势,泄漏产生的声压级与平面波总功耗也同样增加。研究成果可为城市埋地输送管道泄漏的次声波检测定位方法提供理论依据。

声发射技术在城市埋地管道泄漏检测中的应用

随着现代工业的快速发展,城市管道的规模也越来越大。城市管道主要以中低压方式输送且埋设在人口密度区域,且兼有分支多、管道附件多、泄漏形式多样等特点,其发生泄漏后监测与定位难度较大,容易造成大量的人员伤亡和财产损失。因此,如果能及时发现泄漏并确定泄漏源位置,就能根据实际情况及时采取相应的补救措施,有效地减小泄漏造成的危害。