【管道泄漏定位】频谱管道泄漏定位【含Matlab源码 3181期】

原创已于 2024-11-04 10:08:49 修改 · 799 阅读

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于 2023-12-24 13:45:53 首次发布

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本文介绍了使用Matlab进行频谱管道泄漏定位的方法，通过频域分析管道泄漏信号特征，建立数学模型以确定泄漏位置。提供了一段示例代码，展示了如何在Matlab中进行管道泄漏信号处理和定位计算。

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⛄一、频谱管道泄漏定位

频谱管道泄漏定位是一种通过分析管道泄漏信号的频谱特征来确定泄漏位置的方法。它利用频谱分析的原理，将泄漏信号的频域特性与泄漏位置建立数学模型，通过定位算法计算得出泄漏位置。这种方法可以准确地定位管道泄漏，并且对于不同类型的泄漏也有较好的适应性

⛄二、部分源代码

clear; % 清零;
%%设置

L = 2000; % 管道长度
a = 1200; % 声速
D = 0.5; % 管道直径
A = pi*(D/2)^2; % 管道截面积
f = 0.02; % D-W 摩擦力
H1 = 25; H2 = 20; % 上游或下游头

no_L = 1; % 泄漏次数
xL = [0.3 0.3 0.4 0.8 0.81]L; % 泄漏的位置
CdAl = 1[1e-4 1.2e-4 0.9e-4 1.4e-4 1e-4]; % 泄漏量
xL = xL(1:no_L);
H0 = H1-(H1-H2)/LxL;
CdAl = CdAl(1:no_L);
QL0 = CdAl.sqrt(29.8H0);
SS_L = QL0./(2*H0);
S_L = CdAl;

M = 2;
xM = [1 .9 .8 0.97 0.8 0.94 0.92 0.90 0.88 0.86 0.74 0.62]*L;
xM = xM(1:M);

omega_th = api/(2L);
omega = omega_th*(1:1:31);
J = length(omega);

Q0 = 0.0153; % 稳态放电
R = fQ0/(9.8DA^2);
mu = sqrt(-omega.^2+1j9.8AomegaR)/a;
Z = mua^2./(1jomega9.8*A);

q_x1 = zeros(length(omega),1); % 它是非零的
h_x1 = zeros(length(omega),1);
h_hydro = zeros(length(omega),M); % 从传输矩阵
M_NL = zeros(2,2,J);
M_SL = zeros(2,2,J,no_L);

% 在上游增加一个测量值来估计 q _ x1
xM_up = 50;
h_xM_up = zeros(length(omega),1);

for ff = 1:length(omega)
M_transfer_free = eye(2); %从0到最后一次泄漏的传递矩阵
vx = [0 xL L];
for ll = 1:no_L
M_transfer_free = [1 -SS_L(ll); 0 1] * [cosh((vx(ll+1)-vx(ll))*mu(ff)) -1/Z(ff)*sinh((vx(ll+1)-vx(ll))mu(ff));…
-1Z(ff)*sinh((vx(ll+1)-vx(ll))*mu(ff)) cosh((vx(ll+1)-vx(ll))*mu(ff))]*M_transfer_free;
end
M_transfer = [cosh((vx(no_L+2)-vx(no_L+1))*mu(ff)) -1/Z(ff)*sinh((vx(no_L+2)-vx(no_L+1))mu(ff));…
-1Z(ff)*sinh((vx(no_L+2)-vx(no_L+1))*mu(ff)) cosh((vx(no_L+2)-vx(no_L+1))*mu(ff))]*M_transfer_free;

M_NL(:,:,ff) = [cosh(L*mu(ff)) -1/Z(ff)*sinh(L*mu(ff)); -Z(ff)*sinh(L*mu(ff)) cosh(L*mu(ff))];
M_transfer2 = M_NL(:,:,ff);
for ll = 1:no_L
    M_SL(:,:,ff,ll) = sqrt(9.8/2/H0(ll))*[Z(ff)*sinh(xL(ll)*mu(ff))*cosh((L-xL(ll))*mu(ff)) -cosh(xL(ll)*mu(ff))*cosh((L-xL(ll))*mu(ff));...
        -Z(ff).^2*sinh(xL(ll)*mu(ff))*sinh((L-xL(ll))*mu(ff)) Z(ff)*cosh(xL(ll)*mu(ff))*sinh((L-xL(ll))*mu(ff))];
    M_transfer2 = M_transfer2 + S_L(ll)*M_SL(:,:,ff,ll);
end

⛄三、运行结果

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⛄四、matlab版本及参考文献

1 matlab版本
2014a或2019b

2 参考文献
[1]李博健.改进LMD算法在管道泄漏中的应用研究[D].东北石油大学

3 备注
简介此部分摘自互联网，仅供参考，若侵权，联系删除

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