管道泄漏檢測信號的噪聲抑制方法研究

1、管道泄漏檢測信號的噪聲抑制方法研究重慶大學碩士學位論文（學術學位）學生姓名：王銀指導教師：文靜副教授專業(yè)：儀器科學與技術學科門類：工學重慶大學光電工程學院二O一六年五月萬方數(shù)據(jù)重慶大學碩士學位論文中文摘要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，及時發(fā)現(xiàn)管道泄漏并準確定位漏點尤為重要。基于聲信號處理的相關檢測法由于其操作簡單、檢測效率高等優(yōu)點而被廣泛應用于供水管道的泄漏檢測定位中，其

2、中，估計泄漏點兩側檢測信號之間的時延是該方法準確定位的關鍵。然而，在對管道進行泄漏檢測定位時，檢測信號中的噪聲會影響時延估計方法的性能，從而影響漏點定位的準確性。受檢測環(huán)境中突發(fā)干擾等噪聲的影響，檢測信號往往是局部非平穩(wěn)的。時頻分析方法具有良好的時頻局域性，可以有效地分析非平穩(wěn)信號，在噪聲抑制方面表現(xiàn)出特有的優(yōu)勢。本文針對于管道泄漏檢測的實際工程，對噪聲抑制方法進行了深入研究。具體的研究內(nèi)容如下：①研究了泄漏聲信號的特征以及相關檢測定位

3、原理。對管道檢測環(huán)境中的噪聲的來源及特征進行了分析，并研究了其對相關檢測定位方法造成的影響。②研究了管道泄漏檢測中已有的噪聲抑制方法的原理及不足，指出時頻分析方法具有良好的時頻局域性，可以有效地分析非平穩(wěn)信號，從而提出采用時頻分析方法對管道泄漏檢測信號進行噪聲抑制，更適合泄漏檢測的實際工程。③研究了現(xiàn)有的信號分解方法的原理及不足，針對LMD和EMD進行理論分析，從欠包絡、過包絡現(xiàn)象，端點效應等方面比較兩種方法的優(yōu)劣，結合相應的評價指標并

4、通過仿真分析進行驗證。提出采用LMD和互相關的抑噪方法對泄漏檢測信號進行噪聲抑制。④對采用LMD和互相關的抑噪方法的效果進行定量分析，并與采用EMD和相關系數(shù)、EMD和互相關的方法進行對比研究，發(fā)現(xiàn)采用LMD和互相關的抑噪方法在信噪比較低時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。使用課題組前期開發(fā)的泄漏檢測定位系統(tǒng)采集了多種工況下的實際管道泄漏數(shù)據(jù)，分別采用上述三種方法對采集的泄漏數(shù)據(jù)進行抑噪處理，檢測結果表明，采