基于次聲測量的管道泄漏信號分析及定位系統(tǒng)研究.pdf

1、管道運(yùn)輸具有運(yùn)輸快、成本低、供給穩(wěn)定的諸多優(yōu)點(diǎn),已成為生活用水、石油、天然氣、工業(yè)廢液等物質(zhì)的基本運(yùn)輸方式,在現(xiàn)代生產(chǎn)生活中扮演著越來越重要的角色。管道在使用過程中通常會由于磨損、腐蝕、老化、自然或人為的破壞等原因造成管內(nèi)運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)的泄漏,這給管道運(yùn)輸業(yè)帶來了損失、環(huán)境污染以及生命財產(chǎn)危害,因此管道泄漏檢測也越來越受到業(yè)界的關(guān)注。
　　根據(jù)聲學(xué)理論,次聲的波長較長,穿透能力較強(qiáng),即使傳播很遠(yuǎn)的距離其能量衰減也很小,這些特點(diǎn)使它非常

2、適合作為管道泄漏檢測的手段?，F(xiàn)有的管道泄漏檢測方法有很多,然而沒有哪一種是完美的,本文所探討的基于次聲測量的方法在有效性、準(zhǔn)確性和經(jīng)濟(jì)性上占有一定的優(yōu)勢。
　　本文對利用次聲信號進(jìn)行管道泄漏檢測所涉及的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,其中包括傳感器組網(wǎng)技術(shù)、智能化數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、數(shù)據(jù)自動入庫技術(shù)和圖形界面顯示技術(shù)。本文基于這些關(guān)鍵技術(shù)做了如下研究工作:
　　1.分兩階段介紹了管道泄漏聲波的產(chǎn)生機(jī)理,然后了討論了聲波在管道內(nèi)的四種傳播

3、模式,并著重就介質(zhì)中的縱波和管道壁的縱波進(jìn)行了詳盡的闡述,最后分析了管內(nèi)聲波的頻率響應(yīng),得出了兩條重要的結(jié)論:A.聲波中的低頻成分傳播時衰減更小,傳的更遠(yuǎn)B.聲波的方法對于長距離管道的小泄漏量檢測是有利的。
　　2.利用信號理論中的時延估計算法和相關(guān)算法原理對次聲信號進(jìn)行了研究,分析了管道泄漏聲源定位的算法理論,在此理論研究的基礎(chǔ)上深入分析了聲波速度、介質(zhì)流速、管長誤差和時間差等因素對定位精度的影響。
　　3.提出了基于次聲