90176;彎管存在下的供水管道泄漏定位研究

1、 90° 彎管存在下的供水管道泄漏定位研究 重慶大學碩士學位論文 （學術(shù)學位） 學生姓名：張敏姿 指導教師：文 靜 副教授 專 業(yè)：儀器科學與技術(shù) 學科門類：工 學 重慶大學光電工程學院 二 O 一七年四月 重慶大學碩士學位論文 中文摘要 I 摘 要 供水管道大量存在于各國的大中小城市，它方便了人們對自來水的需求和使用，但大部分的供水管道卻因鋪設(shè)年限長久且疏于維護而出現(xiàn)了漏損的現(xiàn)象。管道漏損導致大量的水資源流

2、失，并且管道的泄漏還是一個嚴重的安全隱患。因此若能及時發(fā)現(xiàn)管道的泄漏，并找出漏點進行維護，對于城市的建設(shè)將具有重要意義。 基于管道聲振動信號時延估計的相關(guān)定位方法因操作簡單、檢測效率高等優(yōu)點而得到廣泛應(yīng)用，其中時間延遲的準備估計是實現(xiàn)漏點準確定位的關(guān)鍵。在實際管道泄漏檢測環(huán)境中，不可避免的存在著各種各樣的噪聲，也包含會對泄漏檢測信號的時延估計造成嚴重干擾的相關(guān)噪聲。90° 彎頭是自來水管路系統(tǒng)中常見的管道部件，當管道漏點附近存

3、在著 90° 彎頭時，由于彎頭處特定的“迪恩渦”水流特性，引發(fā)管道相應(yīng)的聲振動，在泄漏檢測信號中引入非泄漏的相關(guān)噪聲，嚴重影響定位的精度，甚至造成泄漏的錯誤判斷。本文針對 90° 彎管存在的情況，對抑制采集信號中的彎管噪聲方法進行深入研究，具體的研究內(nèi)容如下： ① 根據(jù) 90° 彎頭處和泄漏口處流體不同的流動狀態(tài)，分析兩者不同的水動力噪聲成因，研究泄漏和彎管各自包含的水動力噪聲模型，且進一步分析泄漏噪聲和彎

4、管噪聲的本質(zhì)區(qū)別。 ② 基于 ANSYS 仿真平臺對直泄漏管道和彎管進行流固耦合計算分析，觀察模型中流體的運動狀態(tài)，對兩模型的管道振動數(shù)據(jù)進行頻域分析。 ③ 將仿真得來的振動數(shù)據(jù)進行樣本熵分析，以樣本熵值來定量衡量兩種信號在時域變化復雜度上的差異，從而簡單直觀的將泄漏噪聲和彎管噪聲區(qū)別開。 ④ 提出結(jié)合 EMD 與樣本熵的彎管噪聲抑制方法：將混雜了泄漏噪聲和彎管噪聲的振動信號用 EMD 進行處理，再以樣本熵為特征值，對分解出的 IMF