[發明專利]基于均值分解和信號清晰度的管道泄漏信號時延估計方法在審
| 申請號： | 202010858843.0 | 申請日： | 2020-08-24 |
| 公開（公告）號： | CN111947040A | 公開（公告）日： | 2020-11-17 |
| 發明（設計）人： | 李帥永;文井輝 | 申請（專利權）人： | 重慶郵電大學 |
| 主分類號： | F17D5/02 | 分類號： | F17D5/02;G06F17/18 |
| 代理公司： | 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275 | 代理人： | 趙榮之 |
| 地址： | 400065 *** | 國省代碼： | 重慶;50 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 均值 分解 信號 清晰度 管道 泄漏 估計 方法 | ||
1.基于均值分解和信號清晰度的管道泄漏信號時延估計方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：
S1：采集兩路管道泄漏信號X1(t)、X2(t)；
S2：對兩路管道泄漏信號分別進行LMD分解，得到若干具有物理意義的PF分量；
S3：通過信號清晰度算法篩選PF分量并重構管道泄漏信號X'1(t)、X'2(t)；
S4：將重構信號X'1(t)、X'2(t)進行互相關運算來獲取時延估計。
2.根據權利要求1所述的基于均值分解和信號清晰度的管道泄漏信號時延估計方法，其特征在于：所述S1具體為：
流體管道泄漏產生振動信號，置于管道兩端的加速度傳感器采集得到兩路信號X1(t)、X2(t)，由于泄漏振動信號的多模態和頻散特性導致相關噪聲的存在，對于含有相關噪聲的兩路泄漏振動信號表示為：
X1(t)＝S(t)+N1(t) (1)
X2(t)＝αS(t-D)+N2(t) (2)
其中S(t)為泄漏源信號，N1(t)和N2(t)為相關的零均值高斯白噪聲，D為時間延遲，α為衰減因子。
3.根據權利要求1所述的基于均值分解和信號清晰度的管道泄漏信號時延估計方法，其特征在于：所述S2具體為：
(1)確定非平穩信號X(t)所有的局部極值點，包括極大值點和極小值點，計算相鄰兩個極值點的平均值以及包絡估計函數
ni為X(t)的局部極值點；mi為相鄰極值點的均值；ai為包絡估計函數；對所有平均值mi以及包絡估計值ai，分別用直線將相鄰兩點連接起來，然后采用滑動平均方法進行平滑處理，得到局域均值函數m11(t)和包絡估計函數a11(t)；
(2)將局域均值函數m11(t)從信號X(t)中分離出來，得到
h11(t)＝X(t)-m11(t) (5)
用h11(t)除以包絡估計函數a11(t)以對h11(t)進行解調，得
(3)將s11(t)作為原始數據重復以上迭代過程，直到s1n(t)為一個純調頻信號，選擇迭代停止條件為a1n(t)≈1；有
式中，
當s1n(t)滿足純調頻信號時，將迭代過程中產生的所有包絡估計函數相乘得到PF1(t)的包絡信號，即第一個PF分量的瞬時幅值函數；
其中q表示迭代循環次數；
單分量調幅調頻信號
PF1(t)＝a1(t)s1n(t) (10)
(4)將PF1(t)從信號X(t)中分離出來得到一個新的信號u1(t)，將u1(t)作為原始數據重復以上步驟，循環k次，直到uk(t)為一個單調函數為止，將X(t)分解為k個PF分量與uk(t)之和；
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