虛擬儀器技術(shù)在管道泄漏故障診斷中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著工業(yè)化進(jìn)程的不斷發(fā)展，世界各國對(duì)石油資源的依賴日趨強(qiáng)烈，石油管道運(yùn)輸安全也日趨突出。由于不法分子盜竊、管道腐蝕所造成的輸油管道泄漏事故時(shí)有發(fā)生，其產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失每年高達(dá)上百億。所以，加強(qiáng)管道泄漏檢測與定位技術(shù)的研究，對(duì)提高管道輸送管理水平，減少經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境污染，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文通過廣泛查閱相關(guān)科技文獻(xiàn)，針對(duì)國內(nèi)外輸油管道泄漏檢測技術(shù)的研究現(xiàn)狀和前人的研究成果，提出了采用Fast ICA盲源分離和小波閾值融合算法進(jìn)行泄漏信號(hào)

2、去噪預(yù)處理，通過相關(guān)分析和負(fù)壓波定位原理確定泄漏位置；利用LabVIEW虛擬儀器技術(shù)構(gòu)建了一套輸油管道泄漏故障診斷系統(tǒng)，并進(jìn)行了硬軟件設(shè)計(jì)；采用大量仿真實(shí)驗(yàn)和實(shí)際泄漏信號(hào)測試實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證系統(tǒng)性能。具體工作和研究成果如下：
　　 (1)系統(tǒng)化的介紹了相關(guān)分析檢漏和負(fù)壓波定位法的具體應(yīng)用。根據(jù)相關(guān)信號(hào)處理理論和輸油管道泄漏檢測與定位原理，選擇輸油管道發(fā)生泄漏時(shí)產(chǎn)生的壓力波信號(hào)為研究對(duì)象，通過對(duì)傳感器采集的信號(hào)進(jìn)行相關(guān)分析來實(shí)現(xiàn)管道的檢測

3、與泄漏點(diǎn)的定位。同時(shí)，為輸油管道泄漏檢測與定位系統(tǒng)進(jìn)行了外圍硬件設(shè)備的選型，包括壓力變送器和信號(hào)調(diào)理設(shè)備、數(shù)據(jù)采集卡的選擇，利用LabVIEW作為系統(tǒng)軟件開發(fā)平臺(tái)。
　　 (2)針對(duì)傳統(tǒng)小波閾值(硬、軟閾值法)去噪在不同程度上的存在著局限性，去噪效果不理想，提出了Fast ICA盲源分離和小波閾值融合算法的信號(hào)去噪方法，建立去噪模型，論述該方法的去噪處理過程?；拘〔ㄩ撝岛瘮?shù)，通過分析推理構(gòu)建出小波多算法融合閾值函數(shù)，并結(jié)合Fa

4、st ICA盲源分離算法進(jìn)行信號(hào)的信噪分離，利用兩種方法的融合算法對(duì)泄漏信號(hào)進(jìn)行去噪預(yù)處理，可以有效地提高泄漏信號(hào)的去噪效果，克服了傳統(tǒng)小波閾值去噪法所存在的不足。通過仿真及實(shí)驗(yàn)分析，證明了該算法的有效性。
　　 (3)采用LabVIEW虛擬儀器技術(shù)，構(gòu)建設(shè)計(jì)了一套輸油管道泄漏檢測與定位系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)管道泄漏報(bào)警定位功能，其主要內(nèi)容包括：友好人機(jī)界面、現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)通訊、信號(hào)的去噪處理、檢測報(bào)警及其泄漏定位。同時(shí)，利用仿真信號(hào)對(duì)