管道泄漏檢測(cè)信號(hào)的噪聲抑制方法研究

1、管道泄漏檢測(cè)信號(hào)的噪聲抑制方法研究重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文（學(xué)術(shù)學(xué)位）學(xué)生姓名：王銀指導(dǎo)教師：文靜副教授專業(yè)：儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科門類：工學(xué)重慶大學(xué)光電工程學(xué)院二O一六年五月萬(wàn)方數(shù)據(jù)重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要管道泄漏造成的水資源流失不僅加劇了我國(guó)水資源短缺的局面，還為人們的生活環(huán)境埋下了安全隱患，及時(shí)發(fā)現(xiàn)管道泄漏并準(zhǔn)確定位漏點(diǎn)尤為重要?；诼曅盘?hào)處理的相關(guān)檢測(cè)法由于其操作簡(jiǎn)單、檢測(cè)效率高等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于供水管道的泄漏檢測(cè)定位中，其

2、中，估計(jì)泄漏點(diǎn)兩側(cè)檢測(cè)信號(hào)之間的時(shí)延是該方法準(zhǔn)確定位的關(guān)鍵。然而，在對(duì)管道進(jìn)行泄漏檢測(cè)定位時(shí)，檢測(cè)信號(hào)中的噪聲會(huì)影響時(shí)延估計(jì)方法的性能，從而影響漏點(diǎn)定位的準(zhǔn)確性。受檢測(cè)環(huán)境中突發(fā)干擾等噪聲的影響，檢測(cè)信號(hào)往往是局部非平穩(wěn)的。時(shí)頻分析方法具有良好的時(shí)頻局域性，可以有效地分析非平穩(wěn)信號(hào)，在噪聲抑制方面表現(xiàn)出特有的優(yōu)勢(shì)。本文針對(duì)于管道泄漏檢測(cè)的實(shí)際工程，對(duì)噪聲抑制方法進(jìn)行了深入研究。具體的研究?jī)?nèi)容如下：①研究了泄漏聲信號(hào)的特征以及相關(guān)檢測(cè)定位

3、原理。對(duì)管道檢測(cè)環(huán)境中的噪聲的來(lái)源及特征進(jìn)行了分析，并研究了其對(duì)相關(guān)檢測(cè)定位方法造成的影響。②研究了管道泄漏檢測(cè)中已有的噪聲抑制方法的原理及不足，指出時(shí)頻分析方法具有良好的時(shí)頻局域性，可以有效地分析非平穩(wěn)信號(hào)，從而提出采用時(shí)頻分析方法對(duì)管道泄漏檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行噪聲抑制，更適合泄漏檢測(cè)的實(shí)際工程。③研究了現(xiàn)有的信號(hào)分解方法的原理及不足，針對(duì)LMD和EMD進(jìn)行理論分析，從欠包絡(luò)、過(guò)包絡(luò)現(xiàn)象，端點(diǎn)效應(yīng)等方面比較兩種方法的優(yōu)劣，結(jié)合相應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)并

4、通過(guò)仿真分析進(jìn)行驗(yàn)證。提出采用LMD和互相關(guān)的抑噪方法對(duì)泄漏檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行噪聲抑制。④對(duì)采用LMD和互相關(guān)的抑噪方法的效果進(jìn)行定量分析，并與采用EMD和相關(guān)系數(shù)、EMD和互相關(guān)的方法進(jìn)行對(duì)比研究，發(fā)現(xiàn)采用LMD和互相關(guān)的抑噪方法在信噪比較低時(shí)也可以有效地抑制噪聲，且較其他兩種抑噪方法的噪聲抑制能力更強(qiáng)。使用課題組前期開(kāi)發(fā)的泄漏檢測(cè)定位系統(tǒng)采集了多種工況下的實(shí)際管道泄漏數(shù)據(jù)，分別采用上述三種方法對(duì)采集的泄漏數(shù)據(jù)進(jìn)行抑噪處理，檢測(cè)結(jié)果表明，采