基于改進CEEMDAN?熵方法的管道泄漏工況識別

李傳憲，逯雯雯，石亞男，杜世聰，鄭琬郁，李鵬宇

管道運輸具有輸量大、成本低、受環境影響小的優點，在石油天然氣行業有著越來越重要的作用。管道腐蝕、施工破壞，以及人為破壞等因素使管道頻繁發生泄漏，造成了嚴重的人員傷亡、巨大的財產損失和環境破壞[1]，因此提高輸油管道泄漏檢測的準確性十分必要。目前常用的輸油管道泄漏檢測方法主要有光纖檢測法、實時模型法及負壓波法[2]，其中負壓波法具有精度高、投資少、原理簡單的優點，應用最為廣泛。在管道泄漏檢測中，現場往往存在各種不同工況操作引起的干擾以及傳感器本身的噪聲干擾等，都會導致負壓波的信噪比較低，進而影響管道泄漏檢測的準確性。

針對管道泄漏引起的負壓波信號的去噪研究，小波分析[3]和EMD分解[4]都是常用的方法，然而小波分析不具有自適應性，需要選擇合適的小波基函數和閾值函數[5]，EMD分解方法雖然具有自適應性，但是分解過程會造成模態混疊和端點效應[6]，針對這一問題，本文提出了改進的添加成對白噪聲的完全集合經驗模態分解算法（改進的CEEMDAN）對負壓波信號進行預處理，該方法不僅具有自適應性，克服了模態混疊，而且消除了輔助白噪聲，提高了運算效率，使噪聲信號和泄漏信號可以更好的分離開，提高了負壓波信號的去噪效果。針對管道不同工況下信號的特征提取，能量特征[7?9]和峭度特征[10]常用于正常運行、泄漏以及調泵等差別……