基于EMICA-KRR的长输管道压力监测与泄漏定位方法

作     者：张新生 王哲 ZHANG Xinsheng;WANG Zhe

作者机构：西安建筑科技大学管理学院 

出 版 物：《系统工程理论与实践》 (Systems Engineering-Theory & Practice)

年 卷 期：2019年第39卷第7期

页      面：1885-1895页

核心收录：

学科分类：0709[理学-地质学] 08[工学] 0708[理学-地球物理学] 0837[工学-安全科学与工程] 0802[工学-机械工程] 0811[工学-控制科学与工程] 0701[理学-数学] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(41877527) 陕西省自然科学基金(2016JM6023)~~ 

主　　题：故障诊断 压力监测 独立分量分析 核岭回归 泄漏定位 田纳西-伊斯曼过程 

摘      要：为解决长输管道压力监测过程中泄漏突发,难以实时预警并精确定位的问题,提出一种基于集成改进独立分量分析(EMICA)和核岭回归(KRR)的管道泄漏故障检测与定位方法.首先,建立基于EMICA算法的故障检测模型,提取并分离压力数据中的高斯信号和非高斯信号并构造相关统计量,实现故障信号分离与主分量选择;然后,根据EMICA模型获得的故障信号,进一步构造基于KRR算法的故障诊断模型,拟合数据得出故障信号压力变化幅值,实现泄漏信号的选择与泄漏故障的定位;最后进行TE(田纳西-伊斯曼)过程的数值仿真实验以验证算法的性能.仿真结果表明:EMICA-KRR算法拥有更良好的信号分离能力,可以准确识别泄漏故障信号并精确定位管段失效位置,克服了传统方法的低效、延时等缺点.