90°弯管存在下的供水管道泄漏定位研究
2018-03-28张敏姿
振动与冲击 2018年6期
文 静, 张敏姿, 张 恒
(重庆大学 光电工程学院 传感器与仪器系统研究中心,重庆 400044)
供水管道泄漏不仅造成水资源流失,还给人们的生活环境带来安全隐患。及时发现并准确定位泄漏是至关重要的。基于泄漏声振动检测的相关定位法是目前被广泛采用的泄漏检测定位方法[1-4]。该方法利用疑似漏点两端管道振动信号的时延值来定位漏点。
在相关检测定位法的检测信号模型中,两路信号所包含的非泄漏噪声被假设为是互不相关的,若被测管段存在弯管,由弯管引发的声信号[5]也会沿管道传输,从而在检测信号中产生相关的非泄漏噪声,此时利用相关检测定位法将无法实现准确定位。文献[6]通过研究不同源信号在管道传播介质中的衰减特征,来识别互相关峰值是来自泄漏还是非泄漏声源,但该方法仅仅用于泄漏辨识,无法解决漏点准确定位问题。文献[7]提出利用固定干扰源与泄漏信号源之间的独立性实现固定干扰源存在下的管道泄漏检测定位;而弯管与泄漏信号都是由流体激励管道而引发的振动信号,基于流体的连续性,两信号源不满足相互独立的关系。因此,有必要对弯管源产生机理进行详细的分析,进而研究弯管存在下的管道泄漏准确定位方法。
本文利用数值仿真分析软件ANSYS分别对泄漏和弯管进行模拟,在无噪声影响下对泄漏和弯管引发的流致振动信号进行分析,在此基础上提出一种基于EMD(Empirical Mode Decomposition)分解,以样本熵为特征值进行筛选的弯管噪声抑制方法,并通过仿真和实验测试,验证了该方法的有效性。……
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