基于VMD和互谱分析的供水管道泄漏定位方法

论文摘要

针对低信噪比(SNR)下的供水管道泄漏振动信号用于时延估计泄漏定位误差大的问题,提出基于变分模态分解(VMD)和互谱分析结合的供水管道泄漏定位方法。首先,利用VMD将管道泄漏信号分解为若干个本征模态函数(IMF),对供水管道泄漏信号进行互谱分析确定特征频带;然后,利用IMF分量在特征频带内的能量比例作为选取准则来确定有效IMF分量,并对选取的有效IMF分量进行重构;最后,对重构信号进行时延估计来确定泄漏点位置。为了验证所提泄漏定位算法的有效性,通过仿真和实验分别对互谱与VMD结合、互相关及VMD与相关系数结合3种方法进行研究。实验结果表明,以上3种定位算法的平均相对定位误差分别为2. 53%,8. 62%和16. 86%。

论文目录

• 0 引言
• 1 VMD和互谱分析结合的泄漏定位
•   1.1 基于互相关时延估计的供水管道泄漏定位
•   1.2 互谱分析原理
•   1.3 VMD算法原理
•   1.4 VMD和互谱分析结合的算法流程
• 2 仿真信号验证
•   2.1 低SNR信号时延估计方法对比
•   2.2 算法性能与输入信号SNR关系
• 3 供水管道泄漏定位实验分析
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李帅永,夏传强,程振华,毛维培

关键词: 变分模态分解,互谱分析,泄漏定位,低信噪比,供水管道

来源: 仪器仪表学报 2019年07期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 建筑科学与工程

单位: 重庆邮电大学工业物联网与网络化控制教育部重点实验室

基金: 国家自然科学基金(61703066),重庆市基础研究与前沿探索项目(cstc2018jcyjAX0536),重庆市研究生科研创新项目(CYS19271)资助

分类号: TU991.61

DOI: 10.19650/j.cnki.cjsi.J1905209

页码: 195-205

总页数: 11

文件大小: 753K

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