虛擬儀器技術在管道泄漏故障診斷中的應用研究.pdf

1、隨著工業(yè)化進程的不斷發(fā)展，世界各國對石油資源的依賴日趨強烈，石油管道運輸安全也日趨突出。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有發(fā)生，其產(chǎn)生的經(jīng)濟損失每年高達上百億。所以，加強管道泄漏檢測與定位技術的研究，對提高管道輸送管理水平，減少經(jīng)濟損失和環(huán)境污染，具有重要的現(xiàn)實意義。本文通過廣泛查閱相關科技文獻，針對國內外輸油管道泄漏檢測技術的研究現(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行泄漏信號

2、去噪預處理，通過相關分析和負壓波定位原理確定泄漏位置；利用LabVIEW虛擬儀器技術構建了一套輸油管道泄漏故障診斷系統(tǒng)，并進行了硬軟件設計；采用大量仿真實驗和實際泄漏信號測試實驗驗證系統(tǒng)性能。具體工作和研究成果如下：
　　 (1)系統(tǒng)化的介紹了相關分析檢漏和負壓波定位法的具體應用。根據(jù)相關信號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)生泄漏時產(chǎn)生的壓力波信號為研究對象，通過對傳感器采集的信號進行相關分析來實現(xiàn)管道的檢測

3、與泄漏點的定位。同時，為輸油管道泄漏檢測與定位系統(tǒng)進行了外圍硬件設備的選型，包括壓力變送器和信號調理設備、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。
　　 (2)針對傳統(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)，通過分析推理構建出小波多算法融合閾值函數(shù)，并結合Fa

4、st ICA盲源分離算法進行信號的信噪分離，利用兩種方法的融合算法對泄漏信號進行去噪預處理，可以有效地提高泄漏信號的去噪效果，克服了傳統(tǒng)小波閾值去噪法所存在的不足。通過仿真及實驗分析，證明了該算法的有效性。
　　 (3)采用LabVIEW虛擬儀器技術，構建設計了一套輸油管道泄漏檢測與定位系統(tǒng)，實現(xiàn)管道泄漏報警定位功能，其主要內容包括：友好人機界面、現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)通訊、信號的去噪處理、檢測報警及其泄漏定位。同時，利用仿真信號對