1.一种压力管道两点泄漏检测精确定位方法,其特征在于:包括以下步骤,S1:搭建检测系统;
将两声发射传感器安装在被检测管道的上游与下游,并使声发射传感器与声发射仪连接搭建成声发射泄漏检测系统;同时,将两相关仪传感器安装在被检测管道上游与下游的同一位置,并使两传感器与相关仪连接搭建成相关仪泄漏检测系统;
S2:确定泄漏源信号到达上下游两声发射传感器的时间差Δt;
S2.1:通过声发射泄漏检测系统采集管道的泄漏源原始信号;
S2.2:对声发射泄漏检测系统采集到的管道上下游泄漏源原始信号进行过滤筛选,提取有效值电压RMS值和平均信号电平ASL值相对较高且峰值相对集中的混合定位信号数据作为粗定位信号数据;
S2.3:利用小波消噪技术对粗定位信号进行降噪处理,得到观测信号;
S2.4:将降噪后得到的观测信号与Matlab中随机生成的矩阵混合形成新的观测信号;
S2.5:将新的观测信号导入Matlab中进行白化处理,再利用记忆模拟退火粒子群的盲源分离方法进行盲源分离得到分离后的上下游的泄漏源定位信号S1、S2;
S2.6:通过小波奇异点分析定位信号,得到信号的奇异点;根据两个奇异点的采样点差值确定泄漏源信号到达上下游两个声发射传感器的时间差Δt;
S3:确定泄漏源信号在管道中的传播速度v;
S3.1:采用相关仪采集管道泄漏源声信号;
S3.2:根据采集到的管道泄漏源声信号数据,通过相关仪分析定位结果检测与定位结果概率分析,确定泄漏源声信号在管道介质中的传播速度v;
S4:由步骤S2.6计算得到的泄漏源信号传播到上下游声发射传感器的时间差Δt以及由步骤S3.2得到的泄漏源信号在管道中的传播速度v,根据互相关定位公式(1)计算出泄漏源位置;
式中:l为被检测管道泄漏源位置,即泄漏点到上游声发射传感器的距离(m);L为两声发射传感器之间的距离(m)。
2.如权利要求1所述的压力管道两点泄漏检测精确定位方法,其特征在于:所述步骤S2.3中的降噪处理具体包括,S2.3.1:信号的小波分解,对不同的信号选择合适的小波基,并且确定好要分解的层次,然后再进行分解计算;
S2.3.2:小波分解高频系数的阈值量化,选择一个合适的阈值对每一个分解尺度下的高频系数进行量化,所述阈值选择软阈值来对其进行量化处理;
S2.3.3:小波重构,根据小波分解的各层的高频系数和最底层的低频系数进行一维小波重构。
3.如权利要求1所述的压力管道两点泄漏检测精确定位方法,其特征在于:所述步骤S2.5中所述的记忆模拟退火粒子群盲源分离的具体步骤包括,S2.5.1:初始参数设定:设定粒子群粒子数为n,并对每个粒子进行初始化,权重为w,认知因子与社会学习因子分别为c1、c2,将随机产生一定数量的解混合矩阵W(t)作为初始粒子,于此同时会随机产生各粒子的初始速度,并且初始化个体极值和全局极值,给定起始温度T、终止温度T0和模拟退火速度λ;
S2.5.2:根据粒子的位置分离信号,对y(t)进行中心化和白化操作,根据极大似然估计函数作为目标函数,以此计算每一个粒子的适应值;
S2.5.3:将每个粒子的适应值作为粒子个体最优极值pi,并在个体极值中选取最优值作为全局极值pg;
S2.5.4:判断是否满足终止条件,若满足则终止计算,反之继续;
S2.5.5:将每个粒子适应值与个体极值pi和全局极值pg进行比较,取最优值更新每个粒子的个体极值pi和全局极值pg;
S2.5.6:更新粒子的速度和位置,并分别限制给定的最大速度与最大位置的范围内,并计算每个更新粒子的适应值;
S2.5.7:计算前后两个粒子位置所引起的适应值的变量ΔE,若ΔE<0,则接受新位置;
若exp(-ΔE/T)<δ,δ∈(0,1)之间的随机数,也接受新位置,否则拒绝并返回到步骤S2.5.2;
S2.5.8:嵌入并设置记忆器变量初始位置与适应值,即为第一次循环的最优位置与适应值;
S2.5.9:比较新位置与适应值和记忆器中储存位置与适应值,若新的位置与适应值和记忆器中的位置与适应值相同则返回步骤S2.5.2,反之记录入记忆器;
S2.5.10:进行退火操作,T(t+1)=λTt(t为迭代次数);
S2.5.11:若满足终止条件,则输出最优解,否则返回步骤S2.5.2;
S2.5.12:求得到W(t)最优,求解出源信号s(t)的最优估计。