[發明專利]一種消防水管網滲漏的檢測識別與定位方法

有效

• 申請號: 201410186219.5
• 申請日: 2014-05-05
• 公開（公告）號: CN103939750A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 屈劍鋒;柴毅;黃帥;陳鵬;張國洲
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: F17D5/06
• 分類號: F17D5/06;A62C37/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于消防安全領域，涉及一種消防水管網滲漏的檢測識別與定位方法。

背景技術

近年來，大型高層建筑室內消防火災頻發。但在火災發生時，火勢得不到很好的控制，其很多原因是由于消防水管網漏水，從而導致消防管道中的壓力不足，無法保證消火栓、消防噴頭等處的最低水壓、流量的要求。由于消防水管網長時間處于消防準備狀態，為保證消防滅火系統的正常工作，對消防水管網的滲漏檢測和定位具有重要意義。

建筑內的消防管網因其管道鋪設的復雜性、管線路復雜度高，導致管道的滲漏的檢測與定位較為困難。

目前，檢測管道泄漏和定位的方法主要是靠簡單收集漏聲引起的振動，將振動轉換為電信號轉送到信號處理器，進行放大、過濾等處理后確定滲漏點位置。該方法主要應用在城市供水網管和長距離輸油管的泄漏檢測。

目前，因消防水管網管線復雜，會在不同到管道接口處產生各種反射現象，采集得到的信號包含多種頻率成分，具有多模態性和頻散特性，存在各種噪聲干擾，難以有效提取信號中的泄漏源特征信息，尤其是當消防管道與其他管線搭接時更易造成虛假漏水信號的問題，如何在復雜背景和強噪聲干擾下，提高消防管道泄漏的可靠性，準確的定位滲漏點仍是空白。

所以，可靠的、準確的、科學的識別消防水管網滲漏和滲漏點定位至關重要。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種消防水管網滲漏的檢測識別與定位方法。該方法

根據安裝在消防水管網系統不同位置的振動傳感器采集的信號，利用相關矩陣確定滲漏發生的管道，僅對有滲漏發生的管道上傳感器采集的數據分析。通過EEMD和能量特征提取的方法分提取包含滲漏源信息的IMF。根據矩陣同步分析法，確定滲漏點到不同傳感器的時間差。根據時間差計算得滲漏點位置。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種消防水管網滲漏的檢測識別與定位方法，包括以下步驟：步驟一：多組振動傳感器同步采集消防管網聲發射信號；步驟二：用同步信號建立相關矩陣，判斷是否發生滲漏，若發生，識別滲漏發生的管道；步驟三：提取滲漏管道方向上傳感器檢測的數據；步驟四：EEMD和能量特征提取分解得到包含滲漏源信息的IMF；步驟五：多組IMF數據互相關分析求得時間差，計算滲漏點位置；步驟六：多組滲漏點位置加權得到最終滲漏點位置。

進一步，步驟一中，通過安裝在消防水管網系統不同位置上的振動傳感器采集的消防水管網的聲發射信號。

進一步，步驟二中，多組傳感器信號等時互相關計算出傳感器信號中每對傳感器的相關系數，構建相關矩陣。相關矩陣特征分解，根據特征值和特征向量的統計特性判斷該段管道是否發生滲漏，如果發生滲漏現象，識別滲漏發生的管道。

進一步，步驟四中，根據該段管道上傳感采集的同步信號，EEMD將滲漏分解為一系列IMF，以能量為元素構成一個特征向量，對特征向量進行歸一化處理后與設定的門限值比較。低于門限值認為偽信號，這樣就消除了偽最大相關系數影響。

進一步，步驟五中，對步驟四處理后的IMF進行相關矩陣分析，獲取最大的互相關系數的IMF。根據不同組的頻域圖確定滲漏點聲發射信號到達傳感器的時間差。根據滲漏點定位公式得到多組滲漏點坐標。。

進一步，在步驟六中，選擇合適的加權因子μ對上述結果進行加權平均，求得最終的滲漏點位置。

本發明的有益效果在于：本發明提供的方法是利用安裝于消防管網上多個振動傳感器同步采集的數據進行數據融合計算完成的?；贓EMD和能量特征提取的相關分析，完成復雜消防管網下滲漏的識別和定位。用該方法對消防管網滲漏的識別，可確保消防管網的可靠運行，從根本上解決了因消防管網滲漏露而導致發生火災時消防管網滅火水壓或流量不足的問題。確保了消防管網健康運行，對消防系統的數字化、智能化有了進一步提升，使消防水管網系統真正做到“養兵千日用兵一時”。

附圖說明

為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明作進一步的詳細描述，其中：

圖1為本發明的流程示意圖；

圖2為消防水管網系統模型。

具體實施方式

以下將結合附圖，對本發明的優選實施例進行詳細的描述；

消防管道滲漏時，管內高壓液體在破裂處滲漏，與管壁的相互作用產生一個高頻振動噪聲，以應力波的形式沿管壁傳播，該滲漏是聲發射現象，故可利用安裝于消防管網不同位置的振動傳感器同步檢測該聲發射信號。消防管道滲漏點識別與定位流程如圖1所示。