声波法在输油管道上的可检测泄漏率分析
作者:
作者单位:

1.辽宁石油化工大学信息与控制工程学院 抚顺,113001;2.中国民用航空华北地区空中交通管理局 北京,100020

作者简介:

郎宪明,男,1984年6月生,博士、副教授。主要研究方向为油气管道泄漏智能监测。曾发表《A multiple leaks localization method in a pipeline based on change in the sound velocity》(《IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement》2020,Vol.69)等论文。 E-mail: langxianming@lnpu.edu.cn

通讯作者:

中图分类号:

TP273;TE832;TH89

基金项目:

国家自然科学基金资助项目(62073158);中国博士后科学基金资助项目(2020M660125);辽宁省博士科研启动基金计划资助项目(2019-BS-158);辽宁省教育厅资助项目(L2020017);辽宁石油化工大学引进人才科研启动基金资助项目(No.2019XHHL-008);辽宁省自然科学基金计划面上项目(2023-MS-289);辽宁省教育厅基本科研项目(JYTMS20231441)


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    摘要:

    为了确保输油管道出现泄漏时能够及时检测到泄漏,对声波法在输油管道上的可检测泄漏率进行了分析。首先,建立了声波产生和传播衰减模型,根据模型分析了声波在管道内的衰减性,得到管道两端声波衰减幅值的计算方法;其次,采用基于互信息优化的自适应噪声完备集合经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,简称CEEMDAN)和互谱分析相结合的去噪算法对采集的信号进行去噪,并实验验证了衰减模型可准确估计声波的衰减幅值,去噪算法可以有效消除信号中的噪声;最后,分析了管道特性与声波法在输油管道上的可检测泄漏率之间的关系。研究表明,管道特性在一定程度上决定了声波法的可检测泄漏率,声波法在输油管道上的最小可检测泄漏率可达0.45%。

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  • 收稿日期:2021-11-05
  • 最后修改日期:2021-11-26
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  • 在线发布日期: 2024-02-27
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