基于信息融合技术的输油管道泄漏检测与定位技术研究

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1、河北科技大学硕士学位论文基于信息融合技术的输油管道泄漏检测与定位技术研究姓名：郝崇清申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：赵江20090501摘要摘要随着当今管道运输业的不断发展，输油管道运输的安全运行及环境保护成为管道安全监测的一项极为重要的任务。所以在管道监测系统中，输油管道泄漏检测与定位尤其占据着重要的地位。因此，研究输油管道泄漏检测与定位方法，不但具有重要的理论意义，而且也具有巨大的实际应用价值。当前输油管道泄漏检测与定位的研究大多使用单一方法，采用单一方法有很多弊端，不能兼顾系统要求的多项指标，而多源信息融合技术能有效地融合多种方法，基于这一思路，我们

2、提出了基于信息融合技术的管道泄漏检测与定位方法。本文首先从管道运输对国民经济发展的重要性入手，介绍了当前国内外管道泄漏检测与定位方法，分析了各种方法的原理及存在的优缺点。根据负压力波速度随温度变化的特点，给出了在埋地管道中负压力波波速随管道温度沿程变化的关系；在考虑温度对负压波速度影响的情况下，推导出了泄漏点位置同负压力波传到首术两端时间差之间的关系式。我们将信息融合技术引入到管道泄漏检测与定位的研究当中，把决策级融合从传感器端做出局部决策推广到由信息处理方法各自做出决策，然后利用模糊加权方法对这些决策进行融合处理得到一个泄漏与否的最终决策。为了实验验证的需要，我们搭建了一个用

3、于研究管道泄漏检测与定位的实验平台。本课题所用的所有数据都是由该实验平台采集得到的，而且该平台留有充分的余地用于扩展其他传感器，为系统以后的进一步的完善提供了基础。最后，对由实验平台采集的带有泄漏故障的压力信号进行MATLAB仿真。利用小波分析法对压力数据信号进行去噪后，再分别利用小波分析法、相关分析法、序贯分析法检测并定位泄漏点，以及利用信息融合方法将以上各方法进行模糊变权融合来检测并定位泄漏点。仿真的结果表明，在给定虚警率和漏警率的情况下，使用信息融合方法比单一检测方法检测精度更高、定位更准确。关键词泄漏检测与定位；输油管道；信息融合；小波分析；序贯概率比AbstractW

4、iththedevelopmentofthepipelinetransportation，itisaveryimportanttasktooperateoilpipelineinagoodconditionandtoprotectenvironmentinthepipelinemonitoring．Inthepipelinemonitoringsystem，pipelineleakagedetectionandlocalizationplaysaparticularlyimportantrole．Therefore，itisnotonlyofgreattheoreticalsi

5、gnificancebutalsoofgreatpracticalvaluetocarryoutresearchontheleakagedetectionandlocalizationmethodsofoilpipeline．Singlemethodisusedwidespreadlyinthecurrentpipelineleakagedetectionandlocalizationresearch．Therearemanydisadvantages，becauseitcannotgiveconsiderationtomulti-indexesofsystem．However

6、，themulti．sourceinformationfusioncando．a11dmanymethodscanbefusedthroughthetechnology．Thispaperputsforwardamethodforoilpipelinedetectionandlocalizationbasedoninformationfusion．Startingwiththeimportanceofpipelinetransportationineconomicdevelopment，thisPaperIntroducethecurrentmethodsofoilpipeli

7、neleakagedetectionand10calizationandanalysetheirprinciples，advantagesanddisadvantages．Accordingtotheparticularitythatthevelocityofnegativepressurewavevarywithtemperature，therelationshipbetweenthevelocityofnegativepressurewavewithtemperaturealongthe