船舶管道泄漏監(jiān)測與定位方法研究.pdf

1、隨著對船舶安全性能要求的不斷提高，船舶機(jī)電設(shè)備的故障診斷技術(shù)得到不斷發(fā)展和應(yīng)用。船舶管網(wǎng)大都運(yùn)行在濕潤、潮濕、振動(dòng)的環(huán)境下，極易腐蝕和泄漏。目前主要靠人工進(jìn)行現(xiàn)場檢查，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除泄露故障，影響船舶的正常運(yùn)行。管道泄漏故障監(jiān)測理論與技術(shù)發(fā)展非常迅速，已成功應(yīng)用于石油、天然氣等管道在線泄露監(jiān)測中，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會效益。目前，對于復(fù)雜的船舶管系泄漏故障診斷研究較少，尚沒有較為成熟的應(yīng)用技術(shù)。因此，本文重點(diǎn)針對船舶中央冷卻系統(tǒng)管系

2、泄漏監(jiān)測與定位方法進(jìn)行了分析與實(shí)驗(yàn)研究，主要內(nèi)容包括：
　　 (1)基于流體網(wǎng)絡(luò)理論的船舶管道泄漏監(jiān)測方法研究
　　 分析了船舶中央冷卻系統(tǒng)的工作原理，應(yīng)用流體網(wǎng)絡(luò)理論建立其計(jì)算模型。通過模型可以計(jì)算管道中各點(diǎn)的壓力、流量，當(dāng)實(shí)際檢測的流量、壓力信號與理論計(jì)算值的差超過一定的閾值就可以判定為泄漏。實(shí)驗(yàn)分析表明，該方法靈敏度較高，對于微小的泄漏都能夠進(jìn)行判定。
　　 (2)小波分析在船舶管道泄漏中的應(yīng)用
　　

3、 把小波變換應(yīng)用到船舶管道泄漏信號的奇異性檢測以及小波降噪中，在小波變換的基礎(chǔ)上，分析了軟閾值和硬閾值去噪方法的不足，對小波降噪閾值模型的選取進(jìn)行了改進(jìn)，該模型克服了硬閾值和軟閾值方法的不足。仿真結(jié)果表明，基于該模型的小波去噪是一種有效的去噪方法。
　　 (3)流體瞬變負(fù)壓波傳播速度及規(guī)律的研究
　　 在負(fù)壓波法監(jiān)測船舶管道泄漏方法中，負(fù)壓波波速是一個(gè)很重要的參數(shù)，它不僅與流體本身的物理性質(zhì)有關(guān)，還與管道的幾何尺寸，材

4、料的機(jī)械特性等有聯(lián)系。由于壓力波波速受到很多因素的影響，現(xiàn)目前還沒有一個(gè)很好的方法能夠滿足實(shí)際對波速精度的要求。針對船舶的特殊管道，推導(dǎo)出在考慮管道變形以及氣體存在下的負(fù)壓波波速的計(jì)算公式，在MATLAB中對各種波速影響因素進(jìn)行了分析，并且與也有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)與實(shí)際是吻合的
　　 (4)檢測方法的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
　　 采用虛擬儀器技術(shù)設(shè)計(jì)了一套基于相關(guān)分析技術(shù)的管道泄漏監(jiān)測及定位系統(tǒng)，分別采用負(fù)壓波法和流體網(wǎng)絡(luò)法對