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城市燃气在管道运输过程中存在很大的安全隐患,一旦发生危险,后果不堪设想,燃气管道泄漏的监测与定位意义重大。为解决目前大部分管道泄漏检测与定位方法存在的易受环境干扰、精度低、适用范围窄、计算难度较高等问题,提出了一种基于时延估计的光栅阵列(wFBG)管道泄漏检测与定位方法,该方法通过光栅阵列技术采集振动信号,根据采集到的泄漏振动信号时域、频域上的特征,首先通过基于短时能量分析的方法检测管道是否泄漏,然后对满足要求的信号片段进行峰值间多项式拟合获取泄漏信息到达的时刻,最后根据时间差定位泄漏点。实验结果表明,该方法能有效检测泄漏,并且在测量距离为40 m的情况下,定位误差在1 m左右。 相似文献
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针对基于声发射技术的自来水管网泄漏检测定位方法,研究因泄漏而形成的声信号频率分布及不同泄漏量对频率分布的影响。实际泄漏检测时,通常采用互相关法估计泄漏信号到达不同传感器间的时间延迟实现漏点定位,因此,借助互相关分析法研究了管道的不同口径及泄漏信号传播距离对泄漏信号频率分布的影响。同时,泄漏声信号的传播不可避免要经过管道间的接口,因此分析了两种管道接口对信号频率成分的影响。进而为设计合理的管道泄漏检测过程提供依据,并为泄漏声信号形成及多种因素对泄漏声信号特征产生影响的机制研究奠定基础。 相似文献
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针对泄漏声发射信号的非平稳随机特性,进行了泄漏声信号可调Q因子小波变换(Tunable Q-Factor Wavelet Transform,TQWT)的理论分析和实验研究。首先通过对典型泄漏声信号的TQWT分析,研究品质因子和分解尺度对泄漏声特征提取的影响。然后根据峭度最大原则,优选出适合泄漏声信号分析的TQWT参数。在此基础上,提出了一种基于TQWT提取管道泄漏声特征分量的方法,并将提取的特征分量进行互相关分析用于管道泄漏定位。实验结果表明,利用该方法可以有效提取出泄漏声信号中的特征分量,从而更好实现泄漏定位,定位误差较小。该项研究工作为实际工程管道泄漏检测提供了可行的解决方案。 相似文献
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基于分布式光纤传感器的管道安全检测 总被引:1,自引:0,他引:1
输油管道在运行时存在着泄漏、堵塞等不安全事件,利用分布式光纤传感器检测管道泄漏、堵塞信号,可以实时检测管道沿途所发生的不安全事件.利用相关性法确定两个测试信号的延时便可计算不安全事件发生的位置.阐述了该检测方法的原理及定位方法,通过理论分析及试验表明该方法可以提高管道不安全测试的定位精度及灵敏度. 相似文献
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光纤式输油管道安全预警系统 总被引:2,自引:0,他引:2
提出了一种基于光时域反射原理(Optical Time Domain Reflectometer,ODTR)和分布式光纤传感器的输油管道泄漏实时监测技术。当输油管道发生泄漏时,光纤所处的温度场发生变化,利用光纤后向拉曼散射的温度效应,通过测量该处的温度变化来判断管道泄漏;当发生人为破坏(盗油)事件时,所产生的振动、压力等扰动信号使在光纤中传输的后向瑞利散射光产生明显的损耗特征,通过测量其光强的变化来检测管道是否受到扰动或破坏。用ODTR技术实现对光纤测量点的定位。实验结果表明,光纤长度5km(可延长),测温范围0~90℃(可扩展),温度测量偏差小于+ 5℃,对扰动外力和温度的定位偏差小于15m。该检测技术可以有效地提高输油管道泄漏监测的水平和油的防盗水平。 相似文献
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基于Mach-Zehnder/Sagnac混合干涉仪原理,利用分布式光纤对城市燃气管道进行泄漏监测模拟实验研究。对测量光纤长4 km和6 km时的干涉信号利用小波包能量谱提取法和绝对距离法相结合的方法诊断管道泄漏与否,再结合频谱图进行泄漏定位,最后对系统的虚警率(false alarm rate,FAR)进行了分析。结果表明,与传统直接通过频谱图识别零点频率的方法相比,虚警率降低了8.475%,能够更准确地识别燃气管道泄漏与否,从而提高系统监测及定位的可靠性。 相似文献
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白光干涉偏振模耦合分布式光纤传感器分析 总被引:10,自引:5,他引:5
分布式光纤传感器能够测量沿光纤长度上连续分布的外界量。用保偏光纤作为传感光纤的分布式光纤传感器,被测外界量引起保偏光纤中传播的两正交偏振模的相互耦合。用迈克尔逊干涉仪两臂光程差来补偿两个偏振模的光程差的方法探测传感信号。为了设计白光干涉偏振模耦合分布式传感器,根据统计光学原理分析了传感器的互相干特性。在此基础上分析了传感器的空间分辨力、光纤耦合点分辨力、最大传感光纤长度。波长1310nm、谱宽36nm的超辐射发光二极管(SLD)作光源.用色散参量为600ps/km,拍长3mm的保偏光纤的分布传感器空间分辨力和光纤耦合点分辨力分别为6cm和3mm。 相似文献
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基于拉曼散射测温原理,利用分布式光纤对UPVC(硬脂聚氯乙烯)和铸铁自来水管道进行模拟泄漏点定位实验。首先对采集到的原始Anti-Stokes光信号进行滤波平滑处理,再利用相关系数法对温度检测信号进行分类分析,识别自来水管有无泄漏发生,最后通过选择性阈值法识别出UVPC管以及铸铁管中的泄漏点位置。实验结果表明,该系统运行稳定且能够准确识别自来水管泄漏情况。选择性平均阈值法的使用,能够对200 m的埋地自来水管道准确地进行泄漏点的定位,定位误差为0.25 m~0.65 m。 相似文献
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Based on the microbend effect of optical fiber, a distributed sensor for real-time continuous monitoring of intrusion in application to buried pipelines is proposed. The sensing element is a long cable with a special structure made up of an elastic polymer wire, an optical fiber, and a metal wire. The damage point is located with an embedded optical time domain reflectometry (OTDR) instrument. The intrusion types can be indicated by the amplitude of output voltage. Experimental results show that the detection system can alarm adequately under abnormal load and can locate the intrusion point within 22.4 m for distance of 3.023 km. 相似文献