分布式光纖油氣管道安全檢測信號處理技術(shù)研究.pdf

1、管道運輸作為一種安全、經(jīng)濟的運輸方式得到了廣泛應(yīng)用。由于管道輸送介質(zhì)的危險性和污染性，管道事故會造成巨大的環(huán)境污染和經(jīng)濟損失，危及人身。因此，管道安全狀態(tài)的實時監(jiān)測已成為重要的研究課題。油氣管道安全預(yù)警技術(shù)不僅能在管道泄漏發(fā)生后發(fā)現(xiàn)泄漏并定位泄漏點，而且能對威脅管道安全的破壞事件進行預(yù)警，防患于未然，具有巨大的社會和經(jīng)濟效益。
　　 本文以基于Mach-Zehnder光纖干涉儀原理的分布式光纖油氣管道安全檢測系統(tǒng)為基礎(chǔ)，深入研究

2、分布式光纖管道安全檢測信號處理的若干關(guān)鍵技術(shù)，主要進行了以下幾方面的研究工作：
　　 1.針對分布式光纖管道安全檢測信號具有明顯混沌特征的特點，利用最大Lyapunov指數(shù)評價信號噪聲性能，采用小波閾值降噪法和小波獨立分量自適應(yīng)濾波降噪法對檢測信號進行降噪處理，有效削弱了噪聲，改善了信號質(zhì)量。
　　 2.以分布式光纖油氣管道安全檢測信號的小波能譜、小波信息熵最大值和最大Lyapunov指數(shù)構(gòu)造信號九維特征空間X={x1，

3、X2，…，x9}，獲得了能較好反映威脅管道安全事件本質(zhì)的特征。
　　 3.針對管道泄漏與非法入侵事件分類識別的要求，確定了BP網(wǎng)絡(luò)、RBF網(wǎng)絡(luò)與Elman網(wǎng)絡(luò)的模型結(jié)構(gòu)，探討網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的選取原則，利用現(xiàn)場檢測信號對三種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行訓(xùn)練與測試，系統(tǒng)地比較了三種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的性能，選取BP網(wǎng)絡(luò)用于管道安全異常事件類型的在線識別。
　　 4.分析了噪聲對直接互相關(guān)時延估計的影響，提出用于管道安全異常事件定位的三種不同時延估計方法：I