数据驱动的长输油管道泄漏检测与定位方法的研究

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文数据驱动的长输油管道泄漏检测与定位方法的研究作者姓名：于洋指导教师：张化光教授东北大学信息科学与工程学院申请学位级别：硕士学科类别：工学学科专业名称：控制理论与控制工程论文提交日期：2014年6月论文答辩日期：2014年6月学位授予日期：2014年7月答辩委员A摘：徐林评阅人：张小辉、冯健东北大学2014年6月万方数据AThesisinControlTheoryandControlEngineeringResearchontheDetectionandLocationMethodofData·—drivenLongOilPipelineLeakageByYuYa

2、ngSupervisor：ProfessorZhangHuaguangNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：孑净，日期剔L}．易、叫学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允

3、许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年彳学位论文作者签名：。Z蕾兹I签字日期：矽f牛、多、79导师签名：签字日耘叽多、弩矿L’7万方数据东北大学硕士学位论文摘要数据驱动的长输油管道泄漏检测与定位方法的研究摘要管道在输送流动性的物品方面极具优势，尤其在石化行业的的输油领域有着广泛应用。但是，随着管线网络的拓扑发展、环境气候的破坏、使用年限的限制等因素，管道泄漏事故的突发性也逐渐增高，对人身安全造成威胁，对环境造成破坏。如果安排人工检测维护，效率低下，而且无法实时应对突发

4、事故。因此，对输油管道泄漏实时诊断系统的研究具有非常重要的意义。以前的输油管道泄漏检测与定位方法在判断精度和实时性方面很难满足要求，基于此，本文提出了一种数据驱动的长输油管道泄漏检测与定位方法，极大地提高了系统的实时性和健壮性，具体涉及以下三个方面：首先，提出了一种基于离散小波分解的低通阈值滤波方法，对采集上来的长输油管道的压力信号进行滤波处理，该方法选取低通滤波器对小波分解的各层高频系数分别进行阂值量化处理，再小波重构，使得最终的滤波效果既具有较高实时性，又能保留并锐化压力信号的特征信息。其次，对输油管道两端的压力信号进行同源性分析；再根据时变阂值判断某一采样点是否为管道泄漏引起的压力异常点

5、；最终利用连续小波变换分析异常点的特征信息，并对管道泄漏点进行精确定位。最后，本文详细研究了数据驱动的输油管道泄漏诊断系统的需求分析与设计模式，并实现了一种改良的调度室10架构，使得当上位机的数目偏大时，系统对管道压力数据的处理效率保持不变，最终效果为上位机监控站能实时将发生管道泄漏的情况向总调度室交付请求，而调度室进行整个系统的规划控制并向上位机发送响应指令来处理管道泄漏。本文方法相对于传统方法最大的特点就是算法具有较高实时性，简单有效，而且极大提高了精度。相对于许多类似于基于网络理论的诊断方法的较差实时性，本文提供的方法也更具实用性。关键词：连续小波变换；泄漏检测：低通阈值滤波；同源性；时

6、变闽值；调度室IO．．III．．万方数据东北大学硕士学位论文AbstractResearchontheDetectionandLocationMethodofData-·drivenLongOilPipelineLeakageAbstractPipewhichhasagreatadvantageinconveyingliquiditems，especiallyinthefieldofpetrochemicalindustryhasbeenappliedinawiderange．However,becauseofthedevelopmentofpipelinenetworktopologyand

7、thedestructionoftheenvironmentanddurableyears，pipelineleakagehasalsograduallyincreased，whichisagreatthreattopersonalsafetyandtheenvironment．Anymanualinspectionormaintenancemustbeinefficientandhardlybe