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1、第36卷第6期儀器儀表學(xué)報(bào)Vol_36No.62015年6月ChineseJournalofScientificInstrumentJun.2015采用EMD的管道泄漏聲信號增強(qiáng)術(shù)郭晨城,文玉梅,李平,文靜(重慶大學(xué)光電工程學(xué)院重慶400044)摘要:在管道泄漏檢測中,采集信號中的噪聲會影響泄漏檢測的準(zhǔn)確性和泄漏定位誤差。已有的管道泄漏去噪方法依賴經(jīng)驗(yàn)參數(shù)的設(shè)置,去噪效果受管道條件和環(huán)境影響大。本文提出使用不依賴經(jīng)驗(yàn)參數(shù)的EMD用于管道泄漏聲信號增強(qiáng)?,F(xiàn)有的EMD去噪方法需要知道有用信號或者噪聲的特征,
2、不適用于特征隨管道工程條件及環(huán)境變化較大的泄漏信號的去噪增強(qiáng)。提出改進(jìn)的EMD信號增強(qiáng)方法,該方法不需要知道泄漏信號和噪聲特征就可以提取與泄漏信號相關(guān)的IMF。在改進(jìn)的EMD信號增強(qiáng)方法的效果分析中,信噪比提高可達(dá)16dB。在大量實(shí)際工程管道泄漏信號處理中,使用改進(jìn)的EMD信號增強(qiáng)方法之后得到的時(shí)延峰值更明顯,漏點(diǎn)定位精度更高。關(guān)鍵詞:泄漏檢測;經(jīng)驗(yàn)參數(shù);EMD;IMF;信號增強(qiáng)中圖分類號:TN911.7TH86文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)科分類代碼:510.40Enhancementofleaksigna
3、lsusingEMDinpipelineGuoChencheng,WenYumei,LiPing,WenJing(CollegeofOpto—electronicEngineering,ChongqingUniversity,Chongqing400044,China)Abstract:Inthepipelineleakdetection,noisesincollectedsignalsinfluencetheaccuracyofleakdetectionandtheleaklocationeiTor.
4、Exist—ingdenoisingmethodsdependingonempiricalparametersareeasilyaffectedbythepipelineconditionandenvironment.EMD(empiricalmodedecomposition)isanadaptivesignaldecompositionmethod,whichisindependentofempiricalparameters,anditisproposedtoincreasetheSNRoflea
5、ksignalsofpipeline.ExistingEMDdenoisingmethodsneedtoknowthecharacteristicsofusefulsignalandnoises.However,char—acteristicsofleaksignalsandnoisesaredificulttobepredictedintheunknownpipeline,andexistingEMDdenoisingmethodsCan’tbe印一pliedtotheenhancementoflea
6、ksignalsinpipelineleakdetection.AnimprovedEMDsignalenhancementmethodispropsed,inwhichtherel—evantIMF(intrinsicmodefunction)thatcontmnsleaksignalsCanbeextractedwithoutknowingcharacteristicsofleaksignalsandnoises.Insimulationanalysis,theimprovedEMDsignalen
7、hancementmethodCanincreasetheSNRofleaksignalsabout16dB.Intheprocessingofnu—merouspracticalpipelineleaksignals,thepeakofadaptivetimedelaywaveismoreobvious,andtheaccuracyofleaklocationisimproved.Keywords:leakdetection;empiricalparameters;empiricalmodedecom
8、position(EMD);intrinsicmodefunction(IMF);signalen—hancement是保證泄漏檢測可靠性和減小泄漏定位誤差的關(guān)鍵。1引言通過預(yù)濾波選擇泄漏信號所在頻帶,能夠增強(qiáng)泄漏信號信噪比。但是在不同管道條件(管道內(nèi)徑、壓力、材在管道泄漏檢測中,根據(jù)管道懷疑漏點(diǎn)兩端的管道振動(dòng)質(zhì)等)和環(huán)境(管道埋設(shè)介質(zhì))下準(zhǔn)確選取泄漏信號頻帶很信號的互相關(guān)分析,可以判斷管道是否存在泄漏,并且由兩困難?;谧钚【讲畹陌走m應(yīng)