基于信息熵的管道泄漏检测研究

发布时间：2025-06-06 04:05

　　管道运输是我国最常见的运输方式之一,在油气输送方面起着越来越重要的作用。随着管道建设的日益增多,很多管道由于一些自然或人为因素,管道泄漏时有发生,造成了巨大的经济损失和环境污染,还会产生严重的生产事故甚至危及人们的生命。因此,如何建立高效的管道泄漏检测系统,及时发现管道泄漏,是现今的研究重点。本文针对这个问题展开研究,主要研究工作如下:(1)设计了一套完整的管道泄漏检测系统,对系统的软硬件设计进行了说明,并通过实验来采集管道四种工作状态下(正常运行、泄漏开始、持续泄漏、泄漏结束)的管道压力信号序列,作为本文算法的分析信号。(2)针对管道压力信号,利用排列熵算法提取时间序列的特征,通过判定所提取特征的变化,实现管道的泄漏检测。考虑到单尺度排列熵的局限性,提出了基于多尺度加权排列熵的管道泄漏检测方法,探究了不同尺度下压力时间序列的特征变化。实验结果证明了多尺度加权排列熵算法的优越性。(3)针对管道压力时间序列,本文提出一种基于Hellinger距离的管道泄漏检测方法。该方法根据管道正常运行时的压力数据,利用滑动窗方法建立时间序列,并基于Hellinger距离构建管道泄漏检测的统计量。为了能够...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1浴缸曲线

图1.1浴缸曲线日，台湾高雄市丙烯输送管道遭到第三方损坏，气体泄漏到水向下水道蔓延，遇到火源引发了地下管线连环大爆炸，了三十二人死亡，另外还有三百多人受伤。位于贵州省黔西南州的晴隆县由于持续降雨引发了公路边了被埋地敷设的中石油输气管道，导致管道泄漏发生燃爆伤。

图1.2燃气爆炸现场

图1.1浴缸曲线2014年8月1日，台湾高雄市丙烯输送管道遭到第三方损坏，气体泄漏到路边的侧沟，又因为下雨沿着雨水向下水道蔓延，遇到火源引发了地下管线连环大爆炸，爆炸范围覆盖了1.5公里，造成了三十二人死亡，另外还有三百多人受伤。2017年7月，位于贵州省....

图2.2泵站及蓄水池

(a)进水口(b)出水口图2.2泵站及蓄水池(a)气动闸阀(b)控制器

图2.3实验仪器图

(a)进水口(b)出水口图2.2泵站及蓄水池(a)气动闸阀(b)控制器

本文编号：4049762