分布式光纖管道安全預(yù)警信號處理方法的研究.pdf

1、目前，我國國民經(jīng)濟的持續(xù)高速發(fā)展對能源特別是油氣資源的需求越來越迫切。管道由于自身具備的諸多優(yōu)勢，已成為主要的油氣資源運輸手段。但由于種種自然或人為原因，管道事故時有發(fā)生，有時會伴隨著巨大的生命財產(chǎn)損失和環(huán)境污染。天津大學(xué)精儀學(xué)院無損檢測課題組長期致力于管道監(jiān)測技術(shù)開發(fā)，研發(fā)出了基于分布式光纖傳感器的油氣長輸管道監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅能監(jiān)測到威脅油氣管道安全的異常事件并進行預(yù)警，同時可以對異常事件進行定位。分布式光纖管道安全預(yù)警系統(tǒng)如

2、何從光纖傳感器紛亂復(fù)雜的檢測信號中分辨出振動信號，如何對振動信號進行特征提取以達到識別的目的是系統(tǒng)信號處理中非常重要的一部分，信號處理的性能效果直接影響系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。
　　 本文主要進行以下幾個方面的研究工作：
　　 (1)將基于小波分解的能量模式特征提取和基于小波包的能量熵特征提取方法用于光纖振動信號的處理，分析了兩種方法的處理效果，實驗表明兩種方法均可有效的提取信號差異，基于小波包能量熵的特征提取效果更加明顯。

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　　 (2)將基于高階統(tǒng)計量的特征提取方法用于分布式光纖振動信號的特征提取，通過直接計算雙譜切片確定信號的特征向量?；陔p譜的特征向量可以有效抑制噪聲影響，不僅包含信號的頻率信息，還包含信號的相位信息，有利于信號的識別。
　　 (3)獨立成分分析方法是基于信號高階統(tǒng)計量的一種信號處理方法，分布式光纖管道檢測系統(tǒng)的振動信號滿足其獨立性和非高斯性的先驗假設(shè)?？梢酝ㄟ^獨立成分分析方法將多道觀測信號按照統(tǒng)計獨立的原則分解為若干