热力管道小漏温度场特征标定研究.pdf

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1、第３８卷第２期土木建筑与环境工程Ｖｏｌ．３８Ｎｏ．２２０１６年４月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｉｖｉｌ，Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ＆ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＡｐｒ．２０１６ｄｏｉ：１０．１１８３５／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４-４７６４．２０１６．０２．０１３热力管道小漏温度场特征标定研究黄冬冬，李素贞，赵冰玉（同济大学土木工程学院，上海２０００９２）摘要：泄漏特别是小漏预警对热力管道的安全维护具有重要意义。受空间分辨率的影响，分布式光纤传感器对小漏引起的局部温度变化测试精度较低，测量

2、温度与实际温度差异较大。以布里渊光时域反射仪（ＢＯＴＤＲ）作为测量手段，提出了一种建立分布式光纤测量温度与实际温度之间对应关系的方法。设计完成了小漏温度场模拟测量实验，通过高斯拟合对测量数据进行特征提取，再用人工神经网络建立测量温度与实际温度的映射模型。结果表明：设计的实验方案可获得代表管道小漏温度分布的先验数据，基于此训练的人工神经网络可确立实际温度场与ＢＯＴＤＲ测量温度场的对应关系，提高了光纤测试精度并为泄漏预警策略的制定提供了依据。关键词：管道泄漏；布里渊散射；高斯拟合；人工神经网络中图分

3、类号：ＴＮ２５３文献标志码：Ａ文章编号：１６７４-４７６４（２０１６）０２-００９７-０７CharacterizationoftemperaturefieldofthermalpipelinewithsmallleakageＨuaｎgDoｎgdoｎg，LｉSuzｈeｎ，ZｈaoBｉｎgyu（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｏｎｇｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９２，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ｅａｒｌｙｗａｒｎｉｎｇｏｆｌｅａｋａｇｅ，ｅｓｐｅｃ

4、ｉａｌｌｙｓｍａｌｌｌｅａｋａｇｅ，ｉｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｆｏｒｓａｆｅｔｙｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｏｆｔｈｅｒｍａｌｐｉｐｅｌｉｎｅ．Ｄｕｅｔｏｓｐａｔｉａｌｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ，ｔｈｅｍｅａｓｕｒｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙｏｆｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｆｉｂｅｒｏｐｔｉｃｓｅｎｓｏｒｆｏｒｌｏｃａｌｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｖａｒｉａｔｉｏｎｃａｕｓｅｄｂｙｓｍａｌｌｌｅａｋａｇｅｉｓｌｏｗａｎｄｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓａｒｅｑｕｉｔｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｒｏｍｔｈｅａｃｔｕａｌｔｅｍｐｅｒａｔ

5、ｕｒｅｆｉｅｌｄ．ＢａｓｅｄｏｎＢｒｉｌｌｏｕｉｎｏｐｔｉｃａｌｔｉｍｅｄｏｍａｉｎｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒ（ＢＯＴＤＲ），ａｎｅｗｍｅｔｈｏｄｔｏｅｓｔａｂｌｉｓｈａｍａｐｐｉｎｇｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅＢＯＴＤＲｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓａｎｄｔｈｅａｃｔｕａｌｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｗｅｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｓｍａｌｌｌｅａｋａｇｅａｎｄａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｏｆ

6、ｇｒａｄｉｅｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄｓ．ＦｅａｔｕｒｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｄｄａｔａｉｓｔｈｅｎｃｏｎｄｕｃｔｅｄｔｈｒｏｕｇｈＧａｕｓｓｉａｎｆｉｔｔｉｎｇ．Ｗｉｔｈａｒｔｉｆｉｃｉａｌｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋ（ＡＮＮ），ａｍａｐｐｉｎｇｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅａｃｔｕａｌａｎｄｍｅａｓｕｒｅｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｅａｔｕｒｅｓｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｔｈａｔ：ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｅｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｃａｎａ

7、ｃｃｕｍｕｌａｔｅｅｎｏｕｇｈｐｒｉｏｒｄａｔａｔｏｄｅｒｉｖｅａｎＡＮＮｍｏｄｅｌ，ｂａｓｅｄｏｎｗｈｉｃｈａｍａｐｐｉｎｇｒｅｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅａｃｔｕａｌｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄａｎｄｔｈｅＢＯＴＤＲｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｃａｎｂｅａｃｈｉｅｖｅｄｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｍｅａｓｕｒｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙｏｆＢＯＴＤＲａｎｄｐｒｏｖｉｄｅａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｔｏｐｒｏｐｏｓｅｗａｒｎｉｎｇｓｔｒａｔｅｇｙ．Keywords：ｐｉｐｅｌｉｎｅｌｅａｋ；ｂｒｉｌｌｏｕｉｎｓｃａｔ

8、ｔｅｒｉｎｇ；ｇａｕｓｓｆｉｔｔｉｎｇ；ａｒｔｉｆｉｃｉａｌｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋ收稿日期：２０１６-０２-２２基金项目：土木工程防灾国家重点实验室自主研究课题（ＳＬＤＲＣＥ１４-Ｂ-１９）作者简介：黄冬冬（１９９２-），男，主要从事结构健康监测研究，（Ｅ-ｍａｉｌ）ｈｄｄ９２１１０６＠１６３．ｃｏｍ。Received：２０１６-０２-２２Foundationitem：ＦｕｎｄｏｆｔｈｅＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＤｉｓａｓｔｅｒＲｅｄｕｃｔｉｏｎｉｎＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉ