[发明专利]一种渗漏预警系统及自适应频谱消噪方法

摘要

本发明公开了一种渗漏预警系统及自适应频谱消噪方法，包括：供电单元、采集单元、高增益放大单元、处理器单元和GPRS传输单元，处理器单元包括：对噪声信息采样转换，获取离散采样数据的ADC子单元；对每次采集噪声样本进行FFT(快速傅里叶)变换，获得噪声频域信息，并计算幅度谱的FFT变换子单元；在频域通过自适应频谱消噪算法消除环境噪声影响，保留相对稳定的渗漏噪声信息的自适应消噪子单元；频谱相关分析子单元；预警分析子单元和GPRS传输单元。当告警发生时，传输告警信息到服务器或指定手机。本发明可以解决当前渗漏预警装置抗干扰性能差，只能在夜间使用，不能24小时监测，存在误报率和漏报率普遍偏高等技术问题。

主权项

1.一种渗漏预警系统，其特征在于，包括：1)供电单元，为设备提供电力保障；2)采集单元，用于拾取管道微弱的渗漏噪声样本；3)高增益放大单元，用于对采集到的微弱管道噪声高增益放大，并送至处理器内置ADC进行数据采集；4)处理器单元：负责数据处理分析及预警输出；该单元包括如下几个子单元：a)ADC子单元：对噪声信息采样转换，获取离散采样数据；b)FFT变换子单元：对采集噪声样本进行FFT变换，获得噪声频域信息，并计算幅度谱；c)自适应消噪子单元：定义一次完整采集过程，即采集间隔+采集时长，为一个采集周期，将连续m个采集周期定义为一个消噪周期，为每个频点定义一个学习变量，学习变量用于指明当前频点调整系数的位置,对每次采集数据执行FFT变换，并获得输入幅度谱，定义学习幅度谱，在每个采集周期对输入幅度谱与学习幅度谱逐个频点进行比较，以保留相对稳定的渗漏噪声信息；包括：比较单元，用于对输入幅度谱和学习幅度谱比较，获得频谱变化状态；学习单元，用于对所述学习变量进行学习，跟踪频谱变化状态；调整单元，用于对所述学习幅度谱进行调整，获取消噪后幅度谱；d)频谱相关分析子单元：消噪后数据通过频谱相关分析算法进行频谱相关运算，获得噪声相关系数值；包括：接收单元，用于接收所述的幅度谱；运算单元：用于对接收到的幅度谱和前一消噪周期幅度谱进行相关运算，获得相关系数值；存储单元：用于存储接收到的幅度谱；e)预警分析子单元：对相关结果进行综合统计分析，确认渗漏是否发生；包括：接收单元，用于接收相关度值；统计单元：用于对接收到的相关度值进行统计分析；判断单元：用于根据统计结果判断渗漏是否发生；5)GPRS传输单元：当告警发生时，传输告警信息到服务器或指定手机。