改进小波阈值去噪法在管道泄漏检测中的应用

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1、2015年12月宇航计测技术Dec.,2015第35卷第6期Journa1ofAstronauticMetro1ogyandMeasurementVo1.35，No.6———————————————————————————————————————————————文章编号:1000-7202（2015）06-0048-05中图分类号:TP277文献标识码:A改进小波阈值去噪法在管道泄漏检测中的应用陈成波石明江李魏(西南石油大学机电工程学院,成都610500)摘要基于负压波式的管道泄漏检测方法中，需要解决的核心问题之一是对负压波信号的去噪。在分析了利用小

2、波变换理论与小波阈值去噪的基础上，对传统的硬阈值和软阈值函数、双曲型和指数型函数与改进的阈值函数算法进行了对比。实验表明，改进算法在处理管道泄漏检测中，对检测的负压波信号能够获得较大的信噪比，具有较好的去噪能力，能有效提高泄漏检测精度。关键词管道泄漏小波变换阈值去噪改进算法ApplicationofImprovedWaveletThresholdDe-noisingMethodinPipelineLeakageDetectionCHENCheng-boSHIMing-jiangLIWei（Schoo1ofMechatronicEngineeringS

3、outhwestPetro1eumUniversity，Chengdu610500）AbstractNegativepressurewavesigna1denoisingisoneofthecoreissuestobeso1vedinpipe1ine1eakagedetectionmethodbasedonnegativepressurewave.Acomparisonamongtraditiona1hardandsoftthresho1dfunction，hyperbo1icandexponentia1a1gorithmandimproveda1g

4、orithmhasbeenmadeonthebasisofana1yzingwave1ettransformtheoryandwave1etthresho1ddenoising.Theresu1tsofexperimentshowthatimproveda1gorithmusedinpipe1ine1eakagedetectionprocessingcou1dobtaina1argerSNR（signa1tonoiseratio）andagooddenoisingabi1ityfornegativepressurewavesigna1，whichco

5、u1deffec-tive1yimprove1eakagedetectionaccuracy.KeywordsPipe1ine1eakageWave1ettransformThresho1dde-noisingImproveda1gorithm1引言集输管道泄漏实时监测与定位至关重要。常见的方法为负压波泄漏定位法，该方法具有系统结构简单、在油气集输过程中，管道是主要的运输方式之性价比高、定位精度高与灵敏性好等优点。由于油一，但随着使用时间的增加，管道不可避免的会因为气集输管道存在启、停泵等工况调整、输油泵的震老化、腐蚀甚至打孔盗油等原因而发生泄漏，从

6、而导动、路况及环境等因素的影响，压力传感器采集的负致周围环境的破坏和巨大的经济损失。因此对油气压波信号有较强的噪声干扰，从而导致定位精度低，收稿日期:2015-04-07，修回日期:2015-07-16基金项目:国家自然科学基金资助项目（21204139）;四川省教育厅面上项目（11ZB020）作者简介:陈成波（1990-），男，硕士研究生，主要研究方向：计量与测试技术。第6期改进小波阈值去噪法在管道泄漏检测中的应用·49·甚至误报。所以，对负压波信号进行降噪处理是影甲站检测点接收到负压波信号的时间;T———乙站2[1]响系统可靠性与定位精度的关键因

7、素之一。检测点接收到负压波信号的时间。系统利用小波去噪对负压波信号进行处理，为为了区分工况干扰与泄漏信号，系统在油气集了避免硬阈值在阈值处不连续，处理后的信号容易输管道的甲站和乙站分别安装双压力传感器，完成出现震荡现象;软阈值处理后的小波系数与分解系对管道负压波的测量。甲乙数据采集系统时间同步数之间存在恒定偏差，从而导致一定的失真。采用情况下，可以根据两站的近端和远端接收到负压波了一种改进的新型阈值去噪函数克服了硬阈值的不的时间先后顺序来判断引发压力变化的情况是管道[2]连续性，同时避免了软阈值的过处理现象。经过泄漏还是工况调整。当甲站近端压力传感器

8、先于远对比指数型阈值、双曲线型阈值和改进型阈值去噪端压力传感器接收到负压波信号，而乙站远端先于方法，得到改进