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局域均值分解分析的管道泄漏孔径识别及定位
  • ISSN号:0254-3087
  • 期刊名称:仪器仪表学报
  • 时间:2014.12
  • 页码:2835-2842
  • 分类:TH865[机械工程—仪器科学与技术;机械工程—精密仪器及机械] TE88[石油与天然气工程—油气储运工程]
  • 作者机构:[1]燕山大学信息科学与工程学院,秦皇岛066004, [2]燕山大学河北省测试计量技术及仪器重点实验室,秦皇岛066004, [3]中国石油天然气管道通信电力工程总公司,廊坊065000
  • 相关基金:国家自然利学基金(51204145)、河北省自然科学基金(E2013203300)资助项目
  • 相关项目:基于欠定盲分离及局域均值分析的城市埋地燃气管道微小泄漏定位方法研究
中文摘要:

提出一种基于局域均值分解的RMS熵及时延估计的天然气管道泄漏孔径识别及定位方法。该方法首先对泄漏信号进行 LMD 分解,得到若干具有物理意义的PF分量并计算其有效值,进而结合信息熵的概念得出不同泄漏孔径的RMS 熵,将不同孔径泄漏信号的多个 RMS 熵组成特征向量输入 SVM 进行识别。为提高互相关法定位精度,提出根据LMD分解结果的峭度特征进行重构再进行互相关获取时延信息,并结合泄漏信号的传播速度,实现泄漏点定位。实验结果表明该方法能够实现管道泄漏孔径有效识别及定位,且与基于EMD的RMS熵方法相比,识别效果更好,较直接相关法的定位精度明显提高。

英文摘要:

Aiming at natural gas pipeline leak problem, a leak apertures recognition and location method based on RMS (root mean square) entropy and time delay estimation is presented by analyzing local mean decomposition (LMD) results. The leak signals are decomposed by LMD and several PF (product function) components with clearly physical meaning are obtained. The PF components RMS is calculated, which combines information entropy to acquire RMS entropy ofdifferent leak apertures. Several RMS entropy values are chosen as the feature vectors and input to the SVM to achieve the identification. In order to improve the location accuracy of cross-correlation, the kurtosis of PF components is analyzed, and leak signals are constructed based on principal PFs to improve time delay estimation accuracy. Combining the stress wave velocity, the leak location is caccomplished. Experimental results show the proposed methods with LMD analysis can effectively identify apertures and locate the leak, and the recognition result is better than the RMS entropy based on EMD. Location accuracy is obviously improved than the direct cross-correlation method.

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期刊信息
  • 《仪器仪表学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国仪器仪表学会
  • 主编:张钟华
  • 地址:北京东城区北河沿大街79号
  • 邮编:100009
  • 邮箱:yqyb@vip.163.com
  • 电话:010-84050563
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-3087
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2179/TH
  • 邮发代号:2-369
  • 获奖情况:
  • 1983年评为机械部科技进步三等奖,1997年评为中国科协优秀科技期刊三等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:42481