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基于泄漏瞬变模型的管道泄漏检测与定位方法

应用基础与工程科学学报 2012年第1期20卷 159-168页

作者：孙良王建林中国石油大学信息与控制工程学院山东青岛266555 北京化工大学信息科学与技术学院北京100029

目前基于模型的管道泄漏检测与定位方法在泄漏瞬态过程中难以稳定定位,造成定位时间过长,无法及时排除泄漏故障.基于特征线法,对管道泄漏瞬变信号的产生和传播进行研究,提出基于泄漏瞬变模型的管道泄漏检测与定位方法.该方法能够在泄漏... 详细信息

目前基于模型的管道泄漏检测与定位方法在泄漏瞬态过程中难以稳定定位,造成定位时间过长,无法及时排除泄漏故障.基于特征线法,对管道泄漏瞬变信号的产生和传播进行研究,提出基于泄漏瞬变模型的管道泄漏检测与定位方法.该方法能够在泄漏瞬态过程中进行定位,缩短了模型法的定位时间.通过仿真研究和实际管道的实验验证对该方法的定位时间、定位持续时间、定位精度和噪声的影响等进行分析和讨论.实验结果表明该方法具有快速定位能力,可适用于突发泄漏和缓泄的检测和定位.但该方法的定位持续时间有限,测量信号中的噪声会影响该方法的定位精度、定位稳定性和定位响应速度.

关键词：泄漏检测与定位管道稳态模型瞬变模型特征线法

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基于负压波的输气管道泄漏检测与定位方法

中南大学学报（自然科学版） 2003年第Z1期34卷 118-121页

作者：李炜陈希平毛海杰潘纬甘肃工业大学电信工程学院甘肃兰州730050 甘肃工业大学电信工程学院甘肃兰州730050 甘肃工业大学电信工程学院甘肃兰州730050 甘肃工业大学电信工程学院甘肃兰州730050

将负压波法应用于天然气输气管道的泄漏检测与定位中,分析了影响负压波传播速度的因素,修正了定位公式,并利用小波技术捕捉了压力突降点,从而提高了检测与定位的灵敏度与精度.

关键词：泄漏检测与定位负压波小波变换管道

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输油管网泄漏检测与定位方法的研究

信息与控制 2005年第5期34卷 528-531页

作者：杨杰陈悦王桂增张正伟叶昊清华大学自动化系北京100084

提出了一种新颖的基于模式识别的输油管网泄漏检测与定位的方法.该方法采集管网每个端点的压力信号,并基于模式识别的原理对管网进行泄漏检测与定位.仿真实验结果表明了该方法的有效性.*

关键词：管网泄漏检测与定位小波变换模式识别

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基于粒子滤波的管道泄漏检测与定位方法

控制工程 2021年第4期28卷 787-798页

作者：贺利乐陈奕昕贺宁吴文西安建筑科技大学机电工程学院陕西西安710055 长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室陕西西安710055

针对长距离管道中可能发生的较小泄漏,提出一种基于粒子滤波的泄漏检测与定位方法。首先,基于特征线法建立了管道流体的数学模型,并将其转化为状态空间模型,基于状态空间模型使用粒子滤波对管道瞬态流动条件下的压头值和流量值进行状态... 详细信息

针对长距离管道中可能发生的较小泄漏,提出一种基于粒子滤波的泄漏检测与定位方法。首先,基于特征线法建立了管道流体的数学模型,并将其转化为状态空间模型,基于状态空间模型使用粒子滤波对管道瞬态流动条件下的压头值和流量值进行状态估计。在泄漏定位方面,提出一种估计—隔离—再估计的定位策略和一种基于重采样的泄漏量估计方法,该方法能够通过判断粒子滤波估计值和输油管道沿线测量值的匹配程度,获得泄漏点位置、泄漏量和泄漏系数。仿真结果显示,所述方法对长距离管道中发生的较小泄漏的定位误差低于1%,能够有效对管道泄漏进行定位。

关键词：管道泄漏检测与定位粒子滤波状态估计

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小波分析在输油管道泄漏检测与定位中的应用

计算机仿真 2010年第9期27卷 356-359页

作者：苏维均周莺于重重北京工商大学计算机与信息工程学院北京100048 深圳信息职业技术学院信息中心广东深圳518029

针对输油管道泄漏检测系统中泄漏判断和定位的准确性受采集信号质量和算法的影响,依据负压波理论,利用小波阈值法对压力和流量信号进行降噪处理,并根据小波变换的模极大值与信号泄漏奇异性的关系确定泄漏位置。利用该算法对多组实验数... 详细信息

针对输油管道泄漏检测系统中泄漏判断和定位的准确性受采集信号质量和算法的影响,依据负压波理论,利用小波阈值法对压力和流量信号进行降噪处理,并根据小波变换的模极大值与信号泄漏奇异性的关系确定泄漏位置。利用该算法对多组实验数据进行了分析处理,能够实现对泄漏信息的准确检测与精确定位,并及时报警。

关键词：泄漏检测与定位负压波法小波分析奇异点检测信号降噪

基于超声的气体泄漏检测与定位技术在载人航天器中的应用

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仪表技术与传感器 2009年第B11期 341-343页

作者：马永成陈青松航天长征火箭技术有限公司北京100076

介绍了基于超声的气体泄漏检测与定位技术的基本原理;介绍了便携式超声检漏、无线超声自动检漏这两类已有设备的组成、工作原理及其在国际空间站、美国航天飞机上的应用情况。以此为参照,初步提出了一种可用于我国未来空间站建设的气体... 详细信息

介绍了基于超声的气体泄漏检测与定位技术的基本原理;介绍了便携式超声检漏、无线超声自动检漏这两类已有设备的组成、工作原理及其在国际空间站、美国航天飞机上的应用情况。以此为参照,初步提出了一种可用于我国未来空间站建设的气体泄漏检测与定位方案。

关键词：超声波载人航天器泄漏检测与定位

超声波流量计在船舶管系泄漏检测与定位中的应用

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重庆交通大学学报（自然科学版） 2012年第3期31卷 497-500页

作者：韩雪峰张杰彭中波重庆交通大学航海学院重庆400074

提出了基于负压波—流量平衡联合法的超声波流量计来检测船舶管系泄漏和泄漏点定位的方法。从超声波流量计的工作原理和应用特点入手,结合压力波在泄漏检测与定位系统中的应用情况,搭建实验平台,进行了实验验证。实验结果表明:该方法具... 详细信息

提出了基于负压波—流量平衡联合法的超声波流量计来检测船舶管系泄漏和泄漏点定位的方法。从超声波流量计的工作原理和应用特点入手,结合压力波在泄漏检测与定位系统中的应用情况,搭建实验平台,进行了实验验证。实验结果表明:该方法具有一定的实用性和可行性,能有效地提高小泄漏的检测率和降低泵阀正常操作的误报警。

关键词：船舶管系泄漏检测与定位超声波流量计

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基于UKF的天然气管道的泄漏检测与定位

基于UKF的天然气管道的泄漏检测与定位

作者：汪玮上海交通大学

学位级别：硕士

工业流体管道泄漏事故导致巨大的经济损失、资源浪费和环境污染,有时甚至危及生命安全。针对缓慢发生的小泄漏的检测和定位方法是基于扩展卡尔曼滤波器-EKF （Extended Kalman Filter）的实时模型法。这种方法需要对管道模型线性化,但是... 详细信息

工业流体管道泄漏事故导致巨大的经济损失、资源浪费和环境污染,有时甚至危及生命安全。针对缓慢发生的小泄漏的检测和定位方法是基于扩展卡尔曼滤波器-EKF （Extended Kalman Filter）的实时模型法。这种方法需要对管道模型线性化,但是,天然气管道模型的非线性程度严重,线性化会使系统产生较大的误差,影响检测精度;每一次迭代中需要计算Jacob矩阵,影响其检测速度。本文提出了一种基于无偏卡尔曼滤波器-UKF （Unscented Kalman Filter）的泄漏检测与定位方法,这种方法在对泄漏量进行状态估计时不需要对管道模型进行线性化,避免了线性化带来的不精确问题,而且在预测的阶段不需要计算Jacob矩阵,只包含一些线性运算,提高了检测速度。在此基础上,为了进一步提高检测精度,本文将迭代卡尔曼滤波器-IKF （Iterated Kalman Filter）的思想引入到UKF中,对UKF进行了改进,得到了迭代无偏卡尔曼滤波器-IUKF （Iterated Unscented Kalman Filter）。基于IUKF对管道泄漏进行检测,可以保证在不增加系统维数的前提下,在状态估计的更新过程中获得更逼近真实值的系统的概率密度特征,从而提高了管道检测精度。本文对EKF、UKF和IUKF的检测效果都进行了仿真对比,仿真结果表明,UKF在检测精度和速度上对EKF都有了很大程度的改进,而IUKF又在UKF的基础上对检测精度有了一定的提高,这对于长距离天然气管道的泄漏检测与定位有重要的实际意义。

关键词：天然气管道模型泄漏检测与定位扩展卡尔曼滤波器无偏卡尔曼滤波器迭代无偏卡尔曼滤波器

基于模型法的输油管道泄漏检测与定位方法研究

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基于模型法的输油管道泄漏检测与定位方法研究

作者：王旭中国石油大学（北京）

学位级别：硕士

管道运输在石油与天然气行业中扮演着越来越重要的角色,随着我国境内管线里程的快速增加,油气管道安全运行面临严峻挑战。频发的管道泄漏事故,不仅造成了人员伤亡和财产损失,还给公共安全和生态环境带来了巨大的危害,同时也暴露出我国... 详细信息

管道运输在石油与天然气行业中扮演着越来越重要的角色,随着我国境内管线里程的快速增加,油气管道安全运行面临严峻挑战。频发的管道泄漏事故,不仅造成了人员伤亡和财产损失,还给公共安全和生态环境带来了巨大的危害,同时也暴露出我国目前在油气管道泄漏检测、泄漏定位、泄漏量预测、事故应急等方面存在不足。因此开展管道泄漏检测与定位研究工作具有重要的理论价值和现实意义。本文以输油管道为主要研究对象,建立了管道瞬变流动模型并研究其特征线解法,基于液体管道仿真软件TLNET建立了山东省青岛市“11·22”中石化东黄输油管道泄漏爆炸特别重大事故的仿真模型,研究管道泄漏事故发生过程,仿真计算结果与事故报告较为一致,泄漏模拟过程可为事故应急救援工作提供技术支持。然后研究了基于瞬变流的管道实时模型的建立方法,结合中洛线试点搭建了基于模型法的输油管道泄漏检测及定位系统,进行了管道泄漏现场测试试验。测试试验结果表明基于模型法的中洛线输油管道泄漏检测与定位系统在管道微小泄漏检测与定位方面具有良好的效果,实时泄漏量计算具有较高的准确性,系统的搭建过程和测试试验结果可为模型法在管道泄漏检测与定位的工业化应用提供参考。本文研究的基于模型法的管道泄漏检测与定位系统对管道微小泄漏、缓泄漏的检测定位及实时泄漏量计算方面存在明显优势,可为管道企业实时监测油气输送管道运行状态、快速有效处置管道泄漏事故提供技术支持,为政府安全监管和应急管理提供决策依据。

关键词：模型法输油管道泄漏检测与定位泄漏量计算试验验证