采用EMD的管道泄漏声信号增强.pdf

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1、第36卷第6期仪器仪表学报Vol_36No．62015年6月ChineseJournalofScientificInstrumentJun．2015采用EMD的管道泄漏声信号增强术郭晨城，文玉梅，李平，文静(重庆大学光电工程学院重庆400044)摘要：在管道泄漏检测中，采集信号中的噪声会影响泄漏检测的准确性和泄漏定位误差。已有的管道泄漏去噪方法依赖经验参数的设置，去噪效果受管道条件和环境影响大。本文提出使用不依赖经验参数的EMD用于管道泄漏声信号增强。现有的EMD去噪方法需要知道有用信号或者噪声的特征，

2、不适用于特征随管道工程条件及环境变化较大的泄漏信号的去噪增强。提出改进的EMD信号增强方法，该方法不需要知道泄漏信号和噪声特征就可以提取与泄漏信号相关的IMF。在改进的EMD信号增强方法的效果分析中，信噪比提高可达16dB。在大量实际工程管道泄漏信号处理中，使用改进的EMD信号增强方法之后得到的时延峰值更明显，漏点定位精度更高。关键词：泄漏检测；经验参数；EMD；IMF；信号增强中图分类号：TN911．7TH86文献标识码：A国家标准学科分类代码：510．40Enhancementofleaksigna

3、lsusingEMDinpipelineGuoChencheng，WenYumei，LiPing，WenJing(CollegeofOpto—electronicEngineering，ChongqingUniversity，Chongqing400044，China)Abstract：Inthepipelineleakdetection，noisesincollectedsignalsinfluencetheaccuracyofleakdetectionandtheleaklocationeiTor．

4、Exist—ingdenoisingmethodsdependingonempiricalparametersareeasilyaffectedbythepipelineconditionandenvironment．EMD(empiricalmodedecomposition)isanadaptivesignaldecompositionmethod，whichisindependentofempiricalparameters，anditisproposedtoincreasetheSNRoflea

5、ksignalsofpipeline．ExistingEMDdenoisingmethodsneedtoknowthecharacteristicsofusefulsignalandnoises．However，char—acteristicsofleaksignalsandnoisesaredificulttobepredictedintheunknownpipeline，andexistingEMDdenoisingmethodsCan’tbe印一pliedtotheenhancementoflea

6、ksignalsinpipelineleakdetection．AnimprovedEMDsignalenhancementmethodispropsed，inwhichtherel—evantIMF(intrinsicmodefunction)thatcontmnsleaksignalsCanbeextractedwithoutknowingcharacteristicsofleaksignalsandnoises．Insimulationanalysis，theimprovedEMDsignalen

7、hancementmethodCanincreasetheSNRofleaksignalsabout16dB．Intheprocessingofnu—merouspracticalpipelineleaksignals，thepeakofadaptivetimedelaywaveismoreobvious，andtheaccuracyofleaklocationisimproved．Keywords：leakdetection；empiricalparameters；empiricalmodedecom

8、position(EMD)；intrinsicmodefunction(IMF)；signalen—hancement是保证泄漏检测可靠性和减小泄漏定位误差的关键。1引言通过预滤波选择泄漏信号所在频带，能够增强泄漏信号信噪比。但是在不同管道条件(管道内径、压力、材在管道泄漏检测中，根据管道怀疑漏点两端的管道振动质等)和环境(管道埋设介质)下准确选取泄漏信号频带很信号的互相关分析，可以判断管道是否存在泄漏，并且由两困难。基于最小均方差的白适应