管道壓力信號的自適應濾波方法研究.pdf

1、長輸管道以高效、便捷、環(huán)保等特點已成為與鐵路、公路、航空、水運并行的五大運輸手段之一。但是近年來，泄漏已經(jīng)成為輸油管道運行的主要故障，特別是輸油管道被打孔盜油以及腐蝕穿孔造成泄漏事故屢有發(fā)生，嚴重干擾了正常生產(chǎn)，造成巨大的經(jīng)濟損失和環(huán)境污染。因此管道泄漏的實時檢測已成為重要的研究課題。近年來隨著SCADA系統(tǒng)在油氣管道行業(yè)的廣泛應用，基于信息處理的多種檢測方法結(jié)合的軟件技術已成為學術界和工業(yè)界關注的熱點和發(fā)展的潮流。 管道運行的

2、壓力和流量信號是泄漏檢測分析的主要依據(jù)，而原始采集的信號帶有較強的噪聲。有效地去噪是可靠檢測泄漏和精確定位的關鍵因素。因而本文以壓力信號為研究對象進行了如下工作： (1)針對管道原始壓力信號采用了自適應中值濾波算法對壓力信號進行預處理，平滑了由于電網(wǎng)引起的工頻干擾、儀器測量噪聲，以及隨機產(chǎn)生的尖峰脈沖噪聲。 (2)針對小波硬閾值函數(shù)在閾值點具有不連續(xù)性和軟閾值函數(shù)去噪存在偏差的問題，提出一種介于二者之間的自適應閾值函數(shù)，

3、進而采用自適應閾值計算公式對算法進行改進。并以仿真試驗驗證了改進自適應濾波算法的有效性。 (3)根據(jù)管道壓力信號和白噪聲的小波系數(shù)特點，提出了一種增加分解層數(shù)顯著性檢驗的自適應確定分解層數(shù)的方法，并通過仿真實例驗證了該方法在分解層確定上對信號去噪要求的適應性。 (4)考慮分解尺度對小波分解效果有影響，以小波分解尺度選擇準則作為目標函數(shù)，采用自適應粒子群優(yōu)化算法進行選擇搜索，取得最優(yōu)分解尺度，由此實現(xiàn)尺度的自適應選擇。仿真