基于小波奇异值分析的管道泄漏特征提取研究

分布式光纤泄漏检测技术在油气管道泄漏监测领域有广泛的应用前景。本文通过分布式光纤测温系统获取输油管道实时的温度信号,利用小波奇异值分析对信号进行特征提取,判断管道的泄漏程度及位置。实验结果表明:小波奇异值分析不仅对严重泄漏时的温度信号可突出特征,而且对于轻微泄漏情况下或干扰作用下特征信息微弱的温度信号,具有很好的降噪、特征提取的作用。     

分布式光纤传感器在管道泄漏监测中的应用

提出了一种利用分布式光纤传感器对输送管道泄漏进行实时监测的技术．输送管道发生泄漏、管道附近的机械施工和人为破坏等事件产生的振动、压力或温度变化信号作用于光纤时，光波在光纤中传输时产生的损耗具有不同的信号特征．分布式光纤传感器可以同时获取损耗的空间分布及其随时间的变化．在入射端利用光时域反射技术和在输出端利用光功率检测，可实现光纤上各点静态与动态损耗的测量和定位．计算机通过对数据进行分析和融合，根据信号特征判断并淮确定位管道泄漏等事件的发生，提高压力管道的监测水平．     

埋地管道泄漏三维大地温度场仿真分析

考虑管道泄漏后渗流场与温度场耦合,建立了埋地管道泄漏前后的三维大地温度场的物理模型及数学模型,给出了合理的热力学及流体力学边界条件.采用FLUENT软件进行埋地管道泄漏前三维稳态温度场的数值模拟,在此基础上进行了埋地管道发生点泄漏的三维瞬态温度场的数值模拟.研究结果表明:埋地管道泄漏,大地温度场变化非常明显,泄漏点附近形成相当大的泄漏热影响区,该特征为光纤光栅温度传感技术及热红外技术检测埋地管道泄漏提供了理论依据.     

基于GIS的光纤传感技术在供热管道安全防护中的应用研究

供热管道泄漏事故发生后,轻则造成管网的损坏,重则造成人员伤亡。因此,如何对管道进行安全监控预警,预防事故的发生,确保居民生活和人身财产安全,为老百姓提供一个安全、放心的生活环境?针对这些实际问题的存在,拟采用分布式光纤振动传感管道入侵检测技术和分布式光纤温度传感管道泄漏检测技术实现供热管道入侵预警和泄漏报警,并实现入侵点、泄漏点的及时检测、准确定位,提升供热管道的安全防护能力。     

矿井采空区光纤温度监测技术研究

设计一款矿井采空区温度监测系统——分布式光纤测温系统.根据光纤拉曼散射原理,采用光时域反射(OTDR)技术进行采空区温度实时测量.实验结果表明,分布式光纤测温系统结构简单,信号好,安全性高,能够在线实时快速获得采空区的温度场分布,能真实了解采空区温度的变化规律,是采空区温度监测、升温预警、火灾防治等的重要科学依据,为层面采空区的温度监控提供了科学依据.     

用于常温输送管线泄漏检测的特种感温光缆材料特性研究

该文提出了一种用于常温介质泄漏检测的被动加热感温特种光缆,分析了特种光缆结构中反应物材料的温升特性。通过在光缆结构中添加反应物的方式,使管道泄漏点处的常温介质与反应物产生化学反应而被动加热,从而利用分布式光纤测温技术来检测泄漏点,实现常温介质输送管道健康状态的实时监。实验结果表明,特种光缆结构中反应层在2mm厚度时效果最佳,能够达到泄漏点温度检测的要求。     

分布式光纤光栅测温系统的理论分析

介绍了分布式光纤光栅F-G腔基本原理,分析了光纤光栅温度传感器的理论,设计了分布式光纤光栅测温系统,采用波长探测解调系统实现对温度的准分布式多点测量,从理论上说明了其可行性和具有较高的温度分辨率.     

分布式光纤油气管道监测系统研究

提出一种基于混沌理论的监测分布式光纤管道泄漏监测系统的方法,采用Duffing相轨迹法和Lyapu-nov指数法检测微弱的正弦信号,建立了基于混沌理论的分布式光纤管道泄漏检测系统的数学模型,并且进行了实例验证。     

分布式光纤温度检测监控系统在兰州石化分公司供电系统的应用

通过阐述分布式光纤温度检测监控系统的原理和使用方法,并通过与传统的红外线测温方法的比较,提出分布式光纤温度检测监控系统在企业供电系统使用的必要性。     

大型三维混凝土结构温度场的光纤监测技术

以中国广西红水河乐滩水电站工程为背景、以光纤分布式温度测量系统为手段，研究了3号机组常态混凝土浇筑过程混凝土结构三维温度场的变化．首先，验证了光纤分布式温度测量系统成果的可靠性和准确性；其次，埋设不锈钢铠装传感光缆2km，共10个不同高程的层面，研究了常态混凝土水化热的释放过程、冷却水管的作用效果、温度随混凝土浇筑层厚度等的变化而变化的规律．     

X100管线钢焊接热影响区组织与韧性研究

采用热模拟试验技术,研究了X100管线钢焊接热影响区的组织与性能变化规律,结果表明:采用高Nb、微Ti设计的低碳X100管线钢的焊接粗晶区经焊接热循环后仍保持良好的韧性。焊接热影响区的脆化区出现在峰值温度为750℃的两相区。沿原奥氏体晶界形成的岛状组织是导致韧性降低的主要原因。     

输气管道泄漏模型不确定性因素敏感性分析

输气管道泄漏模型中不确定性因素的分析是影响管道泄漏风险评价不确定的主要原因。为此,在确定起点压力、泄漏孔面积、气体温度和泄漏点距起点距离4项为影响输气管道泄漏速率计算的主要不确定性因素基础上,考虑多因素相互关联、共同影响模型计算精度的问题,采用多因素敏感度整体分析方法分别抽取数量为500,1 000,2 000和3 000的样本各3组,研究各不确定性因素对泄漏速率的影响程度,分析表明,不同样本量下计算得到的各因素Spearman秩相关系数排序基本一致,说明泄漏孔面积对泄漏速率的影响最大,其次是气体温度,起点压力和泄漏点距起点距离对泄漏速率的影响较小;样本数量为500时得到的不确定性因素Spearman秩相关系数排序与样本数量为1 000,2 000和3 000时得到的不确定性因素Spearman秩相关系数排序趋势相同,说明在现有因素取值区间内,抽样数量大于500时的模型计算结果已具备可靠性,能够满足后续风险分析的精度要求。     

火力发电厂线型感温探测器与分布式光纤线型感温探测器的比较

分析了火力发电厂中电缆着火的原因,介绍了火灾探测报警方法,对火灾探测报警中常用的模拟量线型感温探测器与分布式光纤线型感温探测器各自的特点进行了对比,结论是分布式光纤线型感温探测器最终将取代传统的模拟量线型感温探测器。     

园区供热管网泄漏工况建模及分析

为提高供热系统的安全性及故障诊断系统的准确性,依据图论理论对某园区供热管网泄漏工况进行水力特性建模,并通过管网能量平衡方程求解不同工况下的用户室内温度.分析了不同泄漏工况对供热管网水力工况和热力工况的影响.研究结果表明:供热管网中任意点发生泄漏故障均会对系统水力特性产生影响,并且泄漏点距离循环水泵越近对供热系统管段流量影响越大;供热管网水力特性的变化将会对热力特性产生耦合影响.本研究可为供热管网泄漏事故预判及故障诊断等提供参考依据.     

埋地管道泄漏数值模拟分析

针对不同因素对管道泄漏工况的影响进行了模拟研究。管道的铺设方式一般为埋地铺设,长时间埋地管道会因为外力破坏或管道自身老化、腐蚀穿孔等因素造成管道泄漏。管道泄漏时会造成重大压力损失和管道流体的损失,管道大孔泄漏后容易在地面上被检测出来,小孔泄漏不容易被检测出来。因此采用数值模拟方法,通过模型简化,同时考虑计算精度和计算成本,建立了埋地管道小孔泄漏扩散模型。分别研究泄漏压力、泄漏孔径、管道埋深、土壤性质、环境温度、泄漏孔形状和障碍物等因素对埋地管道泄漏扩散的影响。     

基于EMD的油气管道安全分布式光纤预警系统信号分析方法

针对油气管道安全分布式光纤预警系统检测信号的非平稳特征，提出了基于经验模态分解（EMD）的信号分析方法．预警系统基于Mach—Zehnder光纤干涉仪原理，沿油气管道同沟敷设光缆，利用其中三条单膜光纤构成分布式微振动测试传感器，实时检测管道沿途所发生的泄漏及其他异常事件．该信号分析方法将检测信号通过EMD分解为多个平稳的固有模态函数（IMF）之和，选择若干包含信号主要信息的IMF分量对其进行峭度分析，提取几种事件信号的特征．最后分析了现场实验数据及其信号处理结果．研究结果表明，该方法可以有效地对管道周围发生的泄漏和其他异常情况进行特征提取．     

埋地输油管道的热力计算

在埋地热油管道中,当其输送工况变化后,管内油品及土壤中的热力平衡会遭到破坏,油温及土壤温度将重新分布。因而,研究这一非稳定热力过程就必须对非稳定温度场进行分析。通过运用数学分析法(保角变换、拉普拉斯变换等)对管道内介质和周围半无穷大土壤的不稳定传热问题进行了分析,得出土壤温度场的计算公式。同时研究了埋地热油管道的停输理论计算问题。     

基于双边滤波与帧差方差法的微小泄漏点检测

为了对器件的微小泄漏进行检测定位,本文介绍了一种利用红外热像对复杂器件进行微小泄漏点的定位方法,红外相机采集多帧经热气加热并进行差压脉冲操作时被测器件的红外图像。对红外图像进行双边滤波去除噪声后,利用泄漏点的温度场的变化即图像灰度值细微变化,提出了一种帧差方差法,通过增强泄漏点灰度值变化,能够准确定位到泄漏点位置,并对得到的泄漏点进行灰度值帧差概率计算确定是否为真泄漏点。实验证明：与其他方法相比本文方法能够有效去除周围噪声,克服了复杂器件易受红外反射率的影响、微小泄漏点变化幅度小、变化较慢的问题。并得到了较好的ROC(受试者工作曲线),同时可以满足工业生产中对微小泄漏检测的要求。     

深埋巷道围岩温度场的数值模拟分析

为了研究深埋巷道围岩温度场的分布规律．基于传热学和渗流理论建立了深埋巷道围岩的热扩散数学模型．结合边界条件采用MATLAB对其进行了数值求解,获得了在风流和渗流耦合作用下围岩的温度场和温度矢量分布。研究结果表明,无渗流状态下温度场和温度矢量呈对称分布,风流速度对温度分布有明显的影响,但不改变其对称分布的状态。渗流改变了温度场和温度矢量原有的对称分布的状态,热交换平衡区随着渗流速度的增加,将向顺渗流的方向移动。