基于模型突变检测的管道泄漏检测定位方法.pdf

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1、第36卷第3期世界科技研究与发展V01．36No．32014年6月247—252页WoRLDSCI-TECHR＆DJun．2014PP．247—252基于模型突变检测的管道泄漏检测定位方法术李健一·赵尉普陈瑞东(1．天津大学精密测试技术与仪器国家重点实验室，天津300072；2．中国石油管道公司秦皇岛输油气分公司，秦皇岛066200)摘要：为了改进负压波法在管道微弱泄漏的检测和定位中的效果，提出了基于模型突变检测的特征提取和泄漏定位算法。首先运用广义似然比检测理论，建立压力信号变化的统计检验模型，计算广义似然比比率

2、r和下降幅度d作为压力信号突变发生的敏感特征，并通过求得的压力变化时间点进行泄漏定位。针对缓慢泄漏时压力信号变化的特点，提出了相应的改进模型，更精确的求出缓慢泄漏压力信号的下降拐点。实验证明，参数r和d对不同变化类型的压力信号有较好的区分度，利用管道内压力和流量信号的特征值作为神经网络的特征向量可以实现管道的微弱泄漏识别，且基于改进模型的定位算法在缓慢泄漏定位中有较好的定位结果和稳定度。关键词：泄漏检测；负压波；模型突变；广义似然比；最大似然估计中图分类号：X937；TE973文献标识码：Adoi：10．3969／

3、j．issn．1006—6055．2014．03．007MethodforPipeLeakDetectionandLocationBasedonModelChangeDetectionLIJian_ZHAOWeipuCHENRuidong(1．St'ateKeyLaboratoryforPrecisionTestingTechniquesandInstrument，TianjinUniversity，Tianjin300072；2．QinhuangdaoOilandGasTransportationSub—comp

4、anyofPetroChinaPipetineCompany，Qinhuangdao066200)Abstract：Anovelmethodbasedonmodelchangedetectionisproposedtoimprovetheaccuracyofconventionalnegativepressurewavemethodinsmallleakdetectionandlocation．Thestatistictestmodelofpressurechangeisbuilt．Thenthegen—erali

5、zedlikelihoodratio“r’andthedropofpressureamplitude⋯d’arecalculatedassensitivecharacteristicstothesmallchangeofpressurewave．Thenegativepressurewaveinflexionsareextractedbytheestimatedjumptimeofpressurewave．Amodifiedtestmodelisappliedtolocateweaksingularitiesins

6、mallleaksignalmoreprecisely．Thesimulatingtestandfieldexperimentshowthatcharacteristicsranddhaveagoodperformanceindistinguishingdiferentkindsofpressuresig-nals，andthelocatealgorithmbasedonmodifiedmodelcanaccuratelylocateweakleaks．Keywords：leakdetection；negative

7、pressurewave；modelchangedetection；generalizedlikelihoodratio；maximumlikeli·hOOdestimati0n寻找信号的下降拐点进行定位⋯。但是缓慢泄漏1引言中压力信号的下降趋势非常缓慢，压力信号拐点不油气管道泄漏不仅会给国家和社会带来巨大的明显，极易导致漏报和误报J。本文研究了基于模经济损失，还会造成严重的环境污染和破坏。管道型突变检测理论的泄漏识别和定位方法，改善了负泄漏检测系统的广泛安装和应用大大减小和控制了压波法在缓慢泄漏识别和定位中的效果

8、。通过建立泄漏事故的危害。目前有多种管道泄漏的检测和定压力信号下降的估计模型，利用广义似然比和下降位方法_】，负压波法由于安装方便，经济，灵敏，被幅度这两种参数实现了压力信号变化的灵敏识别，非常广泛的应用于泄漏检测和定位中。但管道微小通过管道首末站的压力和流量信号特征值实现了泄泄漏，特别是缓慢泄漏是负压波法管道泄漏检测的漏的识别，并针对缓慢下降压力信号建立了