基于經(jīng)驗(yàn)小波及稀疏表示分類(lèi)的天然氣管道泄漏檢測(cè).pdf

1、管道泄漏事故頻繁發(fā)生，嚴(yán)重威脅管道運(yùn)輸安全體系，因此，針對(duì)天然氣管道泄漏檢測(cè)及定位的研究具有重要的理論價(jià)值和研究意義。本文在結(jié)合國(guó)內(nèi)外管道泄漏檢測(cè)研究現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，以管道泄漏聲發(fā)射信號(hào)為分析對(duì)象，研究了基于經(jīng)驗(yàn)小波分解及稀疏表示分類(lèi)的管道泄漏孔徑識(shí)別方法，主要研究工作如下：
　　首先，研究了國(guó)內(nèi)外管道泄漏檢測(cè)研究現(xiàn)狀及泄漏信號(hào)的分析方法。結(jié)合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解及小波分析的方法，研究了基于經(jīng)驗(yàn)小波分解及Kullback–Leibler模式的

2、特征提取方法。經(jīng)驗(yàn)小波分解通過(guò)頻域極大值自適應(yīng)性的分離管道泄漏信號(hào)，構(gòu)造濾波器組，提取具有緊支撐傅里葉的調(diào)幅調(diào)頻成分，并根據(jù)Kullback–Leibler散度的相關(guān)性分析分解成分，選取其中主要的特征分量；提取多種時(shí)頻特征參數(shù)，獲取全面準(zhǔn)確表征泄漏信號(hào)的特征向量；
　　其次，由于氣體管道的泄漏孔徑大小檢測(cè)非常重要，本文研究了稀疏表示的孔徑分類(lèi)方法。該方法利用字典重構(gòu)樣本與目標(biāo)樣本計(jì)算的殘差值作為識(shí)別依據(jù)，考慮到管道泄漏樣本信息的局

3、部性，設(shè)計(jì)了一種樣本擴(kuò)展稀疏表示分類(lèi)方法，該方法不僅考慮到樣本的整體信息，還考慮到樣本的局部信息和空間信息。通過(guò)泄漏信號(hào)的共同特征樣本與“模板樣本”之間差異信息，能將目標(biāo)樣本有效的重構(gòu)，降低了重構(gòu)誤差，提高了管道泄漏檢測(cè)的魯棒性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該識(shí)別方法識(shí)別準(zhǔn)確率高，能有效的檢測(cè)管道泄漏。
　　最后，研究了常用的管道泄漏定位方法，本文在互相關(guān)時(shí)延估計(jì)方法上融入互譜相位譜分析，通過(guò)互譜相位譜確定泄漏信號(hào)的有效頻帶，加入高通濾波器，濾