管道壓力信號(hào)的自適應(yīng)濾波方法研究.pdf

1、長輸管道以高效、便捷、環(huán)保等特點(diǎn)已成為與鐵路、公路、航空、水運(yùn)并行的五大運(yùn)輸手段之一。但是近年來，泄漏已經(jīng)成為輸油管道運(yùn)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(yán)重干擾了正常生產(chǎn)，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境污染。因此管道泄漏的實(shí)時(shí)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(yīng)用，基于信息處理的多種檢測方法結(jié)合的軟件技術(shù)已成為學(xué)術(shù)界和工業(yè)界關(guān)注的熱點(diǎn)和發(fā)展的潮流。 管道運(yùn)行的

2、壓力和流量信號(hào)是泄漏檢測分析的主要依據(jù)，而原始采集的信號(hào)帶有較強(qiáng)的噪聲。有效地去噪是可靠檢測泄漏和精確定位的關(guān)鍵因素。因而本文以壓力信號(hào)為研究對象進(jìn)行了如下工作： (1)針對管道原始?jí)毫π盘?hào)采用了自適應(yīng)中值濾波算法對壓力信號(hào)進(jìn)行預(yù)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(jī)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(diǎn)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(yīng)閾值函數(shù)，

3、進(jìn)而采用自適應(yīng)閾值計(jì)算公式對算法進(jìn)行改進(jìn)。并以仿真試驗(yàn)驗(yàn)證了改進(jìn)自適應(yīng)濾波算法的有效性。 (3)根據(jù)管道壓力信號(hào)和白噪聲的小波系數(shù)特點(diǎn)，提出了一種增加分解層數(shù)顯著性檢驗(yàn)的自適應(yīng)確定分解層數(shù)的方法，并通過仿真實(shí)例驗(yàn)證了該方法在分解層確定上對信號(hào)去噪要求的適應(yīng)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(zhǔn)則作為目標(biāo)函數(shù)，采用自適應(yīng)粒子群優(yōu)化算法進(jìn)行選擇搜索，取得最優(yōu)分解尺度，由此實(shí)現(xiàn)尺度的自適應(yīng)選擇。仿真