一种管道泄漏定位方法及系统

本发明属于信号处理，具体涉及一种管道泄漏定位方法及系统。

背景技术：

1、天然气管道对人民生活、社会经济有着重要影响。天然气管道在老化后可能发生泄漏，泄漏发生时管道产生强烈的振动信号，通过分析振动信号可以定位管道泄漏的具体位置。

2、然而，实际应用过程中，振动信号往往伴随有噪声。目前主要通过变分模态分解的降噪方法来对振动信号进行降噪。

3、当前的变分模态分解算法需要预先设置模型参数，信号分解效果容易受到模型参数选择的影响，采样人工预先设置的方式往往难以保证模型取到最优参数，导致振动信号降噪效果差，管道泄漏位置定位不准确。

技术实现思路

1、为了解决当前的变分模态分解算法需要预先设置模型参数，信号分解效果容易受到模型参数选择的影响，采样人工预先设置的方式往往难以保证模型取到最优参数，导致振动信号降噪效果差，管道泄漏位置定位不准确的技术问题，本发明提供一种管道泄漏定位方法及系统。

2、第一方面

3、本发明提供了一种管道泄漏定位方法，包括：

4、s1：获取振动信号，所述振动信号包括通过第一振动传感器获取的第一振动信号以及通过第二振动传感器获取的第二振动信号；

5、s2：通过麻雀优化算法确定变分模态分解算法的最优参数；

6、s3：通过含有所述最优参数的变分模态分解算法，对所述振动信号进行变分模态分解，得到多个本征模态函数分量；

7、s4：通过迭代搜寻，对多个所述本征模态函数分量进行筛选，保留符合预设条件的本征模态函数分量；

8、s5：对保留的本征模态函数分量进行相加，得到重构信号，所述重构信号包括第一重构信号与第二重构信号，所述第一重构信号与所述第一振动信号对应，所述第二重构信号与所述第二振动信号对应；

9、s6：通过广义二次互相关算法，根据所述第一重构信号与所述第二重构信号，确定管道泄漏位置。

10、第二方面

11、本发明提供了一种管道泄漏定位系统，包括处理器和用于存储处理器可执行指令的存储器；所述处理器被配置为调用所述存储器存储的指令，以执行第一方面中的管道泄漏定位方法。

12、与现有技术相比，本发明至少具有以下有益技术效果：

13、在本发明中，无需人工预先设置模型参数，通过麻雀优化算法确定变分模态分解算法的最优参数，确保变分模态分解算法取到最优模型参数，之后通过含有所述最优参数的变分模态分解算法，对所述振动信号进行变分模态分解，得到多个本征模态函数分量，提升振动信号的降噪效果，进而提升管道泄漏位置定位的准确性。

技术特征：

1.一种管道泄漏定位方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种管道泄漏定位方法，其特征在于，所述s2具体包括：

3.根据权利要求2所述的一种管道泄漏定位方法，其特征在于，所述变分模态分解算法的参数组合具体为：[α,k]，其中，α表示惩罚参数，k表示模态分解数。

4.根据权利要求2所述的一种管道泄漏定位方法，其特征在于，所述麻雀优化算法的适应度函数具体为包络熵。

5.根据权利要求2所述的一种管道泄漏定位方法，其特征在于，所述寻找者的位置更新方式为：

6.根据权利要求1所述的一种管道泄漏定位方法，其特征在于，所述s3具体包括：

7.根据权利要求6所述的一种管道泄漏定位方法，其特征在于，所述变分模态分解模型的约束条件具体为：

8.根据权利要求6所述的一种管道泄漏定位方法，其特征在于，所述s4具体包括：

9.根据权利要求1所述的一种管道泄漏定位方法，其特征在于，所述s6具体包括：

10.一种管道泄漏定位系统，其特征在于，包括处理器和用于存储处理器可执行指令的存储器；所述处理器被配置为调用所述存储器存储的指令，以执行权利要求1至9中任意一项所述的管道泄漏定位方法。

技术总结
本发明公开了一种管道泄漏定位方法及系统，属于信号处理技术领域，方法包括：获取振动信号，振动信号包括通过第一振动传感器获取的第一振动信号以及通过第二振动传感器获取的第二振动信号；通过麻雀优化算法确定变分模态分解算法的最优参数；通过含有最优参数的变分模态分解算法，对振动信号进行变分模态分解，得到多个本征模态函数分量；通过迭代搜寻，对多个本征模态函数分量进行筛选；对保留的本征模态函数分量进行相加，得到重构信号，重构信号包括第一重构信号与第二重构信号，第一重构信号与第一振动信号对应，第二重构信号与第二振动信号对应；通过广义二次互相关算法，根据第一重构信号与第二重构信号，确定管道泄漏位置。

技术研发人员：张建义,胡永超,林哲,郑京铭赟
受保护的技术使用者：浙江理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29