輸油管線主動(dòng)防護(hù)技術(shù)研究.pdf

1、管道作為五大運(yùn)輸工具之一，在運(yùn)輸液體、氣體和漿液等方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，尤其在石油、化工、天然氣及城市供水等產(chǎn)業(yè)中有著不可替代的作用。為了保證管道輸送的正常運(yùn)行，防止人為破壞事件的發(fā)生，對(duì)管道進(jìn)行主動(dòng)防護(hù)及快速準(zhǔn)確地判定事發(fā)地點(diǎn)具有極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文對(duì)輸油管線破壞預(yù)防監(jiān)測(cè)及其定位技術(shù)進(jìn)行了研究，主要進(jìn)行了以下工作： (1)在不同條件下，對(duì)充液剛性管道中的聲場(chǎng)特點(diǎn)和聲傳播效應(yīng)進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，利用管道內(nèi)的流體介質(zhì)傳播聲波要

2、比管壁有利得多，低頻聲信號(hào)能夠在管道內(nèi)介質(zhì)中遠(yuǎn)距離傳播。 (2)采用駐極體電容設(shè)計(jì)了既能承受管道中流體的靜態(tài)壓力，又能及時(shí)準(zhǔn)確地檢測(cè)充液管道中瞬變壓力的聲壓傳感器。以管道中的流體為聲壓信號(hào)的傳輸介質(zhì)，傳感器可靈敏檢測(cè)到鉆孔，焊管，鑿孔等特征聲波信號(hào)。在大港油田集油站現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)取得了良好效果。 (3)對(duì)原始聲信號(hào)預(yù)處理的方法進(jìn)行了分析，包括：濾波、分幀及端點(diǎn)檢測(cè)等；選取線性預(yù)測(cè)倒譜系數(shù)(LPCC)作為聲信號(hào)的特征參數(shù)，利用D

3、urbin算法進(jìn)行線性預(yù)測(cè)倒譜分析，可以有效提取并能準(zhǔn)確表征聲信號(hào)所攜帶的全部信息的特征參數(shù)LPCC；利用.Baum—Welch訓(xùn)練算法得到HMM參數(shù)，Viterbi解碼運(yùn)算實(shí)現(xiàn)最佳狀態(tài)轉(zhuǎn)移路徑的搜索，并得到該路徑所對(duì)應(yīng)的輸出概率，建立了能夠有效識(shí)別破壞方式的聲信號(hào)識(shí)別模型——隱馬爾可夫模型(HMM)，并通過MATLAB進(jìn)行了仿真。 (4)完成監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)處理單元(RTU)的硬件設(shè)計(jì)。聲音識(shí)別單元可有效識(shí)別破壞聲信號(hào)，準(zhǔn)確確定破