城市自来水供水管道, 输油管道, 高压气体及煤气输送管道等在经济和社会生活中具有十分重要的作用. 这些管道都是在一定的压力之下传送气体或者液态物质的通道, 发生损坏和泄漏是在所难免的, 然而, 泄漏或破损后若不及时检测和修整, 则势必会造成较大的经济损失, 甚至会造成人身伤亡的事故. 由此可见, 管道泄漏的检测和定位问题是一项具有重要的经济效益和社会效益的工作
1管网漏水
自来水泄漏检测的方法较为实用的是利用振动传感器获取泄漏点声音, 然后通过互相关的方法估计出泄漏声信号到达漏点管道两侧传感器的时间延迟实现漏点定位. 这其中, 如果传感器中获取的泄漏点声音包含其他噪声, 那么定位必将受到影响. 因此, 在利用互相关定位漏点之前, 要对采集来的数据进行噪声去除
〔2〕实际中的泄漏信号可以认为是零均值平稳的, 泄漏信号在传播过程中由管道内在环境叠加的噪声也认为是平稳的. 但是信号传播过程中还要受到外界环境的干扰, 例如机车造成的震动, 人为干扰,
机械摩擦干扰, 地下电缆造成的电磁干扰等等. 地下电缆所造成的电磁干扰是一种持续性干扰, 这种干扰容易消除, 因为这种干扰信号的频率固定, 一般与泄漏信号的频率范围不重叠, 通过普通的带阻滤噪方法就可以消除. 但是其它的干扰有不确定性, 这些由管道外在环境造成的干扰噪声不一定满足平稳性的条件, 其统计特性可能是时变的. 即可以认为干扰噪声由两部分构成: 管道内在环境干扰噪
声和外界干扰环境噪声, 其中管道内在环境干扰噪声可以认为是平稳的, 外界干扰造成的噪声不一定满足平稳性条件, 这将导致干扰噪声整体是不平稳的
〔3而且泄漏的水声根据管道漏点的特征, 管道材质, 管道直径, 管道流体流量和压力等因素的不同, 声信号的特征也不相同
〔4〕那么进行滤噪的过程中, 很难找到纯净信号和噪声的先验知识, 这给噪声去除带来了难度. 为此选用最小均方自适应( LMS) 的方法来滤除噪声. 因为它不需要信号和噪声的先验知识, 而是在算法中逐渐模拟出噪声和信号的特性, 然后提取出纯净信号. 对于不平稳的突发噪声利用“3 倍均方”准则进行去噪.
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