[发明专利]一种基于压缩感知的管道泄漏定位方法

摘要

本发明公开了一种基于压缩感知的管道泄漏定位方法，包括以下步骤：步骤一、选择管道一端作为起点，沿同一方向将管道依次均分为多段，并依次均匀安装多个压力传感器，按顺序分别依次对每段管道编号为1,2,...,i,...,N，对压力传感器进行编号为1,2,...,j,...,M；其中M为传感器数量；N为管道段数；步骤二、依次采集压力传感器处压力分别为y₁,y₂,...,y_j,...,y_M；步骤三、构建基于压缩感知的管道泄漏定位公式，通过压缩感知算法可求得权值向量X＝[x₁,x₂,…,x_N]^T，步骤四、根据权值向量对泄漏点处进行定位，得到泄漏点距离起点距离L。本发明提供的定位方法在强干扰的小泄漏情况下，仍可以进行精准定位。

主权项

1.一种基于压缩感知的管道泄漏定位方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、选择管道一端作为起点，沿同一方向将管道依次均分为多段，并依次均匀安装多个压力传感器，按顺序分别依次对每段管道编号为1,2,...,i,...,N，对压力传感器进行编号为1,2,...,j,...,M；其中M为传感器数量，N为管道段数，并且N＞M；步骤二、依次采集压力传感器处压力分别为y₁,y₂,...,y_j,...,y_M；步骤三、构建基于压缩感知的管道泄漏定位公式，如下：由以上公式通过压缩感知算法可求得权值向量X＝[x₁,x₂,…,x_N]^T，其中，为感知矩阵，其矩阵元素P_ji表示管道的第i段中心沿管道到第j个压力传感器的压力差的衰减值；所述矩阵元素P_ji满足：其中，P₀为泄漏点处压力下降值，f为管道摩擦系数，为泄漏前管道中液体的流速，a为压力波传播的波速，D为管道的直径，l_ji为管道的第i段中心与第j个压力传感器的距离；步骤四、根据权值向量对泄漏点处进行定位，得到泄漏点距离起点距离L为：其中，L₀为管道总长度。