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管道压力信号的自适应滤波方法研究
| 论文题名： | 管道压力信号的自适应滤波方法研究 |
| 关键词： | 输油管道;管道泄漏;泄漏检测;压力信号;自适应滤波 |
| 摘要： | 长输管道以高效、便捷、环保等特点已成为与铁路、公路、航空、水运并行的五大运输手段之一。但是近年来，泄漏已经成为输油管道运行的主要故障，特别是输油管道被打孔盗油以及腐蚀穿孔造成泄漏事故屡有发生，严重干扰了正常生产，造成巨大的经济损失和环境污染。因此管道泄漏的实时检测已成为重要的研究课题。近年来随着SCADA系统在油气管道行业的广泛应用，基于信息处理的多种检测方法结合的软件技术已成为学术界和工业界关注的热点和发展的潮流。 管道运行的压力和流量信号是泄漏检测分析的主要依据，而原始采集的信号带有较强的噪声。有效地去噪是可靠检测泄漏和精确定位的关键因素。因而本文以压力信号为研究对象进行了如下工作： (1)针对管道原始压力信号采用了自适应中值滤波算法对压力信号进行预处理，平滑了由于电网引起的工频干扰、仪器测量噪声，以及随机产生的尖峰脉冲噪声。 (2)针对小波硬阈值函数在阈值点具有不连续性和软阈值函数去噪存在偏差的问题，提出一种介于二者之间的自适应阈值函数，进而采用自适应阈值计算公式对算法进行改进。并以仿真试验验证了改进自适应滤波算法的有效性。 (3)根据管道压力信号和白噪声的小波系数特点，提出了一种增加分解层数显著性检验的自适应确定分解层数的方法，并通过仿真实例验证了该方法在分解层确定上对信号去噪要求的适应性。 (4)考虑分解尺度对小波分解效果有影响，以小波分解尺度选择准则作为目标函数，采用自适应粒子群优化算法进行选择搜索，取得最优分解尺度，由此实现尺度的自适应选择。仿真证明自适应尺度更加符合信号特点，对提高小波分析的效果是必要的。 |
| 作者： | 陈晓辉 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 李炜 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州理工大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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