管道泄漏精确定位方法应用研究

论文摘要

管道运输作为一种新兴的、发展潜力巨大的运输方式,随着近些年来突飞猛进的发展,现已跻身于五大运输行业之一。与此同时,管道安全运营的问题倍加突出,也逐渐受到各界的重视。泄漏事故一旦发生,便会造成一连串十分严重的连锁反应,如能源浪费、经济财产损失、环境破坏等。因此管道泄漏检测与定位技术已经成为重要的研究课题,本文主要针对复杂工况下管道泄漏定位不准问题,对管道泄漏精确定位方法进行了研究,提出两种改进方法,并自主开发了基于Qt的管道泄漏监测软件。主要工作如下：1、对相关分析法的原理及其在管道泄漏定位中的应用进行了深入研究,在原有固定长度的相关分析法的基础上,提出移动相关定位算法,以一定步长在固定长度上下游信号中移动提取一定跨度信号做相关计算、取相关系数最大的位移作为泄漏信号的时间差,以此克服干扰信号引起的定位不准问题。2、修正了管道泄漏定位模型,并研究了管道沿途的温度、密度、声速以及介质流速分布。在此基础上,推导出理论上泄漏信号传播到上、下游测点的时间差分布曲线。3、提出基于广义回归神经网络的管道泄漏定位方法,以理论时间差为模型输入,以对应的管道各点位置为期望输出,建立基于广义回归神经网络的管道泄漏定位模型,结合实测信号时间差,实现对泄漏点的精确定位。实际应用表明：该方法定位精度高,计算速度快,能够可靠地解决泄漏定位问题。4、面向实际长距离输送管道开发了泄漏监测软件,该软件系统使用起来简单方便,具有友好的用户界面,并且不受操作系统的限制,具有优良的跨平台特性以及可扩展性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景及意义
• 1.2 管道泄漏检测与定位技术国内外研究现状
• 1.3 管道泄漏检测与定位方法的综合评定
• 1.4 课题研究的主要内容
• 第二章 基于相关分析的管道泄漏定位方法的研究
• 2.1 相关分析法概述
• 2.1.1 相关分析法的基本思想
• 2.1.2 互相关函数的计算方法
• 2.2 移动相关分析法
• 2.2.1 相关分析法定位原理
• 2.2.2 信号长度与滤波宽度的选取
• 2.2.3 移动相关分析法
• 2.2.4 实验分析
• 2.3 本章小结
• 第三章 管道泄漏定位模型
• 3.1 定位模型的修正
• 3.2 输气管道中声波传播速度以及介质流速的确定
• 3.2.1 声波传播速度的确定
• 3.2.2 传输介质流速的确定
• 3.2.3 输气管道沿线的温度与压力的分布
• 3.2.4 实验分析
• 3.3 输油管道中声波传播速度以及介质流速的确定
• 3.3.1 声波传播速度的确定
• 3.3.2 输油管道沿线温度与密度的分布
• 3.3.3 传输介质流速的确定
• 3.3.4 实验分析
• 3.4 理论时间差
• 3.4.1 定义
• 3.4.2 计算方法
• 3.5 本章小结
• 第四章 基于广义回归神经网络的管道泄漏精确定位方法的研究
• 4.1 神经网络理论
• 4.1.1 神经元
• 4.1.2 神经网络
• 4.2 广义回归神经网络
• 4.2.1 广义回归神经网络及其学习算法
• 4.2.2 广义回归神经网络的特点
• 4.3 基于广义回归神经网络的管道泄漏定位方法
• 4.3.1 基于广义回归神经网络的管道泄漏定位方法步骤
• 4.3.2 应用分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 基于Qt的管道泄漏检测与定位软件的设计及实现
• 5.1 QT简介
• 5.1.1 QT发展简史
• 5.1.2 QT的优势
• 5.2 基于QT的管道泄漏监测系统的程序设计
• 5.2.1 软件设计思路
• 5.2.2 成果展示
• 5.3 本章小结
• 第六章 结论和展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 研究成果及发表的学术论文
• 作者简介
• 附件