基于自适应滤波技术管道泄漏检测方法.pdfVIP

2009年 管 道 技 木 5 设 备 2009 第 1期 Pipeline Technique and Equipment No．1 基于 自适应滤波技术的管道泄漏检测方法 付 丽 ，崔厚玺 ，范晓静 (1．中国石油天然气管道工程有限公司，河北廊坊 065000；2．中国石油大学(北京)机电工程学院，北京 102249) 摘要：提出了一种基于小波变换和 Kalman滤波相结合的自适应滤波方法，采用递推算法逐步修正 滤波过程，即根据采样得到的压力信号实时地对滤波参数进行修正，使 自适应滤波器能够有效地跟踪 信号的变化，形成 自适应降噪过程，通过 自动寻优，选择最佳尺度，使之能在背景噪声较强或变化的情 况下也能对管道压力信号进行有效的滤波处理，为准确检测管道泄漏和定位提供了良好基础。应用结 果证明：该方法大大提高了信号处理的效率，在管道泄漏在线监测应用 中效果较好 。 关键词：管道 ；泄漏检测；小波变换；Kalman滤波；自适应滤波 中图分类号：TE973．6 文献标识码：A 文章编号：1004—9614(2009)O1—0022—03 Research on thePipelineLeakageDetection BasedonAdaptiveFiltering FULi，CUIHou-xi，FANXiao-jing (1．ChinaPetroleumPipelineEngineeringCorporation，Langfang065000，China； 2．FacultyofMechanicalandElectronicEngineering，ChinaUniversityofPetroleum，Beijing102249，China) Abstract：Anadaptivefiltermodelwithacombinationofwavelettransform andKalmanfilteringisproposed．Thismethod canreviseafilteringprocessonthebasisofreeursionalgorithm．Thatis，itcanrevisefilterparametersinrealtimeaccordingto thecollectedpressuresignals．Theadaptivefiltercantracethechangeofthesignalsofpipelines，fomr theself-adaptationde—noi— singprocess，choosethebestdimensionthroughanautomaticoptimizationandrealizethefilteringofthesignalinthecondition withloudandchangingnoise，andalsogivesupporttotheleakagedetectionandlocation．Theapplicationdemonstratesthegood effectivenessinsignalprocessingandonlineleakagemonitoring． Keywords：pipeline；leakagedetection；wavelettransfomr ；Kalmanfiltering；adaptivefilter 0 弓I言 波变换原理对信号进行降噪处理。但对于噪声不明 管道运输在国民经济建设中发挥着越来越重要 或变化的情况，往往需要通过多尺度对比分析后才能 的作用，但随着管线的增多，管龄的增长，以及不可避 得到最佳滤波效果。因此，提出一种采用小波变换和 免的老化、腐蚀和其他原因，管道事故频频发生，后果 Kalma