基于改進的emd和混沌振子的管道泄漏檢測

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1、分類號：ＴＮ９１１．７單位代碼：１０２２０ＮｏｒｔｈｅａｓｔＰｅｔｒｏｌｅｕｍＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ—－？—￣￣￣■－？－—￣＿ｉ＾＾—￥—：＝．－－’－＇－－廠．ｒ：ｕａｓａ－ｍｉ？＾ｊＩ，ｗｉＥ—ｉａｆｃｇ＾；：．ｉ＂ｆｔｉ：＞：ｓｉｔｎ＞：＾ｔｙ；ｇｗ———＇、？’頻ｉ研究生學(xué)位論義－ＪＥＭＤ和混純論義顆目：基于改進的振子的管道泄漏檢測二申瑞埼碩ｚｂ生：李宏教授指導(dǎo)教師學(xué)科學(xué)業(yè)：信息與通信工程一祝究方向：現(xiàn)代信號處理２０１

2、５年６月６日ＪＩ逛東北石油大學(xué)碩±研巧生學(xué)位論文學(xué)位論文獨創(chuàng)性聲明本人所呈交的學(xué)位論文是我在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含其他個人己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均己在文中作了明確說明并表示謝意。至作者簽名；卡五若秦日期；學(xué)位論文使用授權(quán)聲明本人完全了解東北石油大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。學(xué)校有權(quán)保留學(xué)位論文并向國家主管部口或其指定機構(gòu)送交論文的電子版和紙質(zhì)版，允許論文被查閱和借

3、閱，？，可采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文可公布論文的全部或部分內(nèi)容。東北石油大學(xué)有權(quán)將本人的學(xué)位論文加入《中國優(yōu)秀碩±學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》、《中國博古學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》和編入《中國知識資源總庫》。保密的學(xué)位論文在解密后適用本規(guī)定。學(xué)位論文作者簽名：中支若至務(wù)論文指導(dǎo)教師簽名：指導(dǎo)小組成員簽名：碎旅亦．乘妹艾ThesisfortheMasterdegreeinEngineeringBasedonimprovedEMDandpipelineleakdetectionofchaoticoscill

4、atorCandidate:ShenRuiqiTutor:LiHongSpecialty:InformationandCommunicationEngineeringDateoforalexamination:6thJune.2015University:NortheastPetroleumUniversity東北石油大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文基于改進的EMD和混沌振子的管道泄漏檢測摘要管道泄漏檢測技術(shù)是確保管道進行安全高效運輸作業(yè)的有效手段。近年來，在能源危機日益加劇的大環(huán)境下，作為能源運輸最主要載體之一的管道運輸及其安全問題也愈來愈受到重視，

5、并逐步發(fā)展為影響國家經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要因素。管道泄漏檢測技術(shù)是保證管道作業(yè)正常有序進行的主要方法之一，嚴(yán)峻的環(huán)境壓力要求現(xiàn)代的管道泄漏檢測技術(shù)應(yīng)具有更高的定位精度，更靈敏的泄漏信號檢測、實現(xiàn)有效的管道微弱泄漏信號的檢測。本文采用了在信號分解和信號降噪方面具有較好效果的經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解方法（EMD）對次聲波管道泄漏信號進行處理，利用EMD方法能夠?qū)⒃夹盘栆勒詹煌某叨龋l率）下逐級分解，將這些不同尺度的波動或趨勢提煉形成特征明確、針對性強的本征模態(tài)函數(shù)（IMF），該方法具有良好的信號降噪和信號特征提取能力，將其應(yīng)用在管道信號處理當(dāng)中有顯著效果。

6、同時就傳統(tǒng)經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解方法中存在的模態(tài)混疊、端點效應(yīng)等弊端進行深入算法分析和理論研究，并得到了一種改進的經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解方法，通過數(shù)據(jù)測試驗證了改進方案的有效性，將該種改進方法應(yīng)用在熱網(wǎng)管道的現(xiàn)場實際采集數(shù)據(jù)中，同樣得到了較為優(yōu)質(zhì)的信號降噪和信號分解結(jié)果?；煦缦到y(tǒng)得益于其算法本身的特點使其對于微弱信號具有驚人的敏感性，另外，它對環(huán)境噪聲的抑制能力也同樣強大，混沌系統(tǒng)的這些特質(zhì)決定了它是適用于微弱信號檢測的，這種微弱信號自然也包括淹沒在噪聲下的由管道泄漏產(chǎn)生的微弱信號。本文選取混沌系統(tǒng)中可實現(xiàn)性較強、穩(wěn)定性較好、抗噪聲能力較優(yōu)、靈敏度較高的高階Du

7、ffing振子系統(tǒng)進行深入的理論分析和大量的實踐研究，并將其與改進的EMD有效聯(lián)系，即：先將管道泄漏原始信號輸入改進的EMD進行以信號降噪和特征提取為目的的信號預(yù)處理，再將處理后得到的待測信號引入到高階混沌振子系統(tǒng)中，通過觀測混沌系統(tǒng)狀態(tài)的改變來判斷是否檢測到了泄漏信號。經(jīng)過模擬信號和現(xiàn)場數(shù)據(jù)的多次測試，達到了構(gòu)建該方法的預(yù)期效果，證實了該種方法在微弱管道泄漏信號檢測方面的有效性和優(yōu)越性。關(guān)鍵詞：管道泄漏檢測；經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解；混沌理論；Duffing振子II東北石油大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文BasedonimprovedEMDandpipeline

8、leakdetectionofchaoticoscillatorABSTRACTPipelineleakdetectiontechnologyisoneofthei