采用SVD-NMF的管道泄漏信号去噪算法

作     者：肖楠 李健 肖启阳 XIAO Nan;LI Jian?;XIAO Qiyang

作者机构：天津大学精密测试技术与仪器国家重点实验室天津300072 

出 版 物：《传感技术学报》 (Chinese Journal of Sensors and Actuators)

年 卷 期：2017年第30卷第1期

页      面：101-108页

核心收录：

学科分类：0711[理学-系统科学] 0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 07[理学] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0802[工学-机械工程] 0811[工学-控制科学与工程] 

主　　题：管道泄漏定位 非负矩阵分解(NMF) 奇异值分解(SVD) 互相关 负压波 

摘      要：在管道泄漏检测中,压力信号中的噪声干扰会降低传统互相关法的定位精度。传统的去噪算法对环境的适应性差,去噪效果不理想。为此,提出了一种奇异值分解SVD(Singular Value Decomposition)与非负矩阵分解NMF(Nonnegative Matrix Factorization)相结合的管道泄漏信号去噪算法。该方法首先通过奇异值分解确定非负矩阵分解的阶数并对其初始化;然后,采用改进的非负矩阵分解算法对原信号进行迭代分解,获得去噪信号;最后,对去噪信号进行处理后通过互相关计算时延,并结合泄漏信号的传播速度实现泄漏定位。大量实验结果表明,SVD-NMF算法能够显著降低迭代次数,提高去噪速度;同时在泄漏检测中,能够达到去除噪声干扰,提高定位精度的目的。