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基于小波变换的船舶管系泄漏检测定位系统研究
| 论文题名： | 基于小波变换的船舶管系泄漏检测定位系统研究 |
| 关键词： | 船舶管系;泄漏检测定位;负压波;小波变换;LabVIEW软件 |
| 摘要： | 船舶管道系统大都长时间输送液气态物质,由于管道接口处的连接不紧密和破损、管道自身的老化腐蚀、船舶机械振动以及人为破坏等原因,船舶管道时有发生泄漏和破损的事故。船舶管道泄漏后如果检测和维修不及时,将会造成环境的污染、资源的浪费和经济损失,甚至人身伤亡等重大事故。所以,船舶管系泄漏检测的研究是一项具有重大经济、社会和环境效益的工作。 为解决船舶管系泄漏检测问题,本文通过查阅相关资料,建立系统模型,以负压波法和瞬态流实时控制法为基础,搭建船舶管系泄漏检测实验平台,模拟实际应用中船舶管系正常运行及发生泄漏时的状况,并对实验数据进行了处理与分析。本文主要研究内容有如下几点: 1.确定本课题采用的船舶管系泄漏检测定位方法,即采用负压波法和瞬态流实时控制法相结合的方法实现船舶管系泄漏检测和定位。以伯努利方程为基础,分析管道内部压力和流量的变化,得出泄漏时压力和流量的报警阈值;以水泵开启为例,研究了泵开启或泵关闭时水击压力波的变化及其对采集信号的影响。 2.将小波变换技术应用到船舶管系泄漏模拟实验系统中。结合小波变换理论和信号处理技术,充分利用小波变换在提取强噪声信号中微弱信号的优势,选取合适的小波基函数,研究船舶管系泄漏模拟实验中特征信号的提取。 3.搭建船舶管系泄漏智能实时监控模拟实验平台。采用硬件和软件相结合的方法构建实验系统,使用压力传感器、超声波流量计和数据采集卡检测船舶管系泄漏模拟信号,建立以LabVIEW软件为平台的信号处理系统,完成船舶管系泄漏模拟实验的检测定位和信号处理设计。 4.分别对管道正常运行、水泵开启、水泵关闭和管道发生泄漏时的四种典型工况的实验信号进行了分析,得到不同工况下管道内压力和流量参数的变化,并确定了管道泄漏时的测量误差。 通过以上几点的研究能够初步完成船舶管系泄漏实验的检测与定位,但在理论模型、模拟实验系统以及数据样本等方面还需要进一步的改进和完善。 |
| 作者： | 王杰 |
| 专业： | 载运工具运用工程 |
| 导师： | 韩雪峰;彭中波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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