[发明专利]一种换流站消防管道泄漏监测定位方法

权利要求书

1.一种换流站消防管道泄漏监测定位方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、对所采集次声波信号s[n]进行离散傅里叶变换，计算得到其频谱各点并计算频谱总能量其中，m为采集信号总长度；

步骤二、根据次声波信号的频带宽度f_b以及所采集次声波信号s[n]的采样频率f_s，确定所采集信号频谱的划分份数其中，[ ]_向下取整表示对方框中数进行向下取整操作，则频谱中第i份点数区间为

步骤三、根据步骤二所得各频谱区间，分别计算各区间内频谱的能量，则第i份频谱能量为

步骤四、计算各份频谱能量与频谱总能量的比值，则第i份频谱能量与频谱总能量的比值为

步骤五、统计的个数，记为K；

步骤六、对采集次声波信号s[n]进行VMD分解，其分解层数也即分解所得模态数为K；即其中IMF_x[n]为分解所得第x个模态分量，res[n]为分解所得残差分量；

步骤七、计算各模态分量IMF_x[n]与采集次声波信号s[n]之间的互相关系数，并与阈值th比较，若ρ(x)≥th，则保留该模态分量，否则，对该模态分量进行小波阈值去噪处理，小波基选用db4，小波分解层数为3层，阈值为σ为小波系数标准差；其中，阈值th＝0.5；

步骤八、根据步骤七中所保留的模态分量重构采集次声波信号

步骤九、对重构信号分别进行时域特征提取以及频域特征提取；

步骤十、根据步骤九所得时域及频域特征因子，构建特征向量，并将其送入预先训练好的LGBM模型中进行分类识别；从而判断当前采集次声波信号是否包含泄漏信息，进而得出当前管道是否存在泄漏。

2.根据权利要求1所述的换流站消防管道泄漏监测定位方法，其特征在于，所述时域特征为均值μ_x、均方根值波形指标S_f、峰值指标C_f、脉冲指标I_f、裕度指标CL_f和峭度指标K_v。

3.根据权利要求2所述的换流站消防管道泄漏监测定位方法，其特征在于，所述

均值

均方根值

波形指标

峰值指标

脉冲指标

裕度指标

峭度指标

其中，x_i表示实时采集到的信号，N为采集信号的点数。

4.根据权利要求3所述的换流站消防管道泄漏监测定位方法，其特征在于，所述频域特征为Z₁、Z₂、Z₃、Z₄、Z₅、Z₆、Z₇、Z₈、Z₉和Z₁₀。

5.根据权利要求4所述的换流站消防管道泄漏监测定位方法，其特征在于，所述

其中，k＝1，2，……，N表示频谱；N是频域序列一半的长度。

6.根据权利要求5所述的换流站消防管道泄漏监测定位方法，其特征在于，所述特征向量为[μ_x，S_f，C_f，I_f，CL_f，K_v，Z₁，Z₂，Z₃，Z₄，Z₅，Z₆，Z₇，Z₈，Z₉，Z₁₀]。