基于智能算法的输油管道泄漏检测技术研究

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1、摘要结合我国管道输送的实际情况，本文主要研究了负压波泄漏检测方法，通过引入智能算法中的人工免疫算法对传统负压波方法进行了改进，提高了负压波法管道泄漏的定位精度。具体完成了以下工作：首先。将小波变换技术引入到负压波特征拐点的捕捉中，根据小波变换的特点，利用其对管道泄漏产生的负压波进行滤波处理，这样能够有效的检测出强噪声背景下的信号突变点。另外对负压波法泄漏检测中误报警提出了多种消除方法。其次，利用生物免疫原理中的浓度调节机制和个体多样性保持策略以及免疫记忆功能，提出一种改进的自适应免疫算法，该算法采用基于浓度和适应度的自适应选

2、择策略，即算法在开始迭代时选择概率以抗体浓度选择概率为主，这样有利于保持抗体多样性，扩大搜索空间，随着进化代数的增加，选择概率逐渐以适应度为主。这样可以使其快速收敛，提高算法的搜索速度。将改进算法，遗传算法和一般免疫算法分别应用到函数优化问题中，其结果证明了该算法的有效性。最后，分析管道泄漏产生的负压波在传播过程中速度的变化，推导出负压波随温度变化的公式，并将管道泄漏点定位问题转化为函数优化问题。利用上述三种算法和常规方法分别对泄漏点进行定位，并对实际案例进行了计算，计算结果表明本文提出的方法能够比其他方法取得更好的效果。关

3、键词：免疫算法，泄漏检测，小波变换，负压波，函数优化¨AbstractGiventheactualstatusofoilpipelineinourcountry)thepapermainlyresearchesonleakdetectionmethodbasedonnegativepressurewave．Theartificialimmunealgorithmfromintelligentalgorithmsisintroducedtoimproveonthetraditionalmethodbasedonnegative

4、pressurewavesothatthelocalizationprecisionisincreased．Thedetailworkisasfollows：Firstly,thewavelettransformisusedtogetthefeaturedinflectionpointofnegativepressurewave，thewavelettransformareutilizedtodealwithfilteringofnegativepressurewave．whichalsocalldetectthesigna

5、ledgeunderastrongnoisebackgroundeffectively,andthethesisputsforwardseveralmethodstoeliminatethemisinformationinleakdetectionbasedonnegativepressurewave．Secondly,Usingdensityregulatingmechanism，individualdiversityretainingstrategy,andimmunememoryfunction，akindofadap

6、tiveimmunealgorithmisproposed．Thealgorithmtakesadvantageoftheadaptiveselectionstrategythatisbasedondensityandfitness．Atthebeginningofthealgorithm，selectionprobabilitymainlybasesontheselectionprobabilityofantibodydensity,SOitisgoodforkeepingdiversityofantibodies，and

7、thesearchingspacecanbeenlarged．Withtheincreasingnumberofiteration，selectionprobabilitygraduallybasesonfitness．Inthiswaythespeedofconvergencecanbeaccelerated，SOthatthespeedofthealgorithmcarlbeaccelerated．Itshowsthattheadaptiveimmunealgorithmissuperiortobothgenetical

8、gorithmandnormalimmunealgorithmatsolvingoptimalproblems．Finally,byanalyzingthevelocitychangeofnegativepressurewavewhichisgeneratedbecauseofpipeli