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Haonan Wei1, Yi Liu1, Zejia Hao2

  • 1State Key Laboratory of Water Cycle and Water Security, China Institute of Water Resources and Hydropower Research, Beijing 100038, China.

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|August 14, 2025
PubMed
概括

本研究介绍了一种使用变态分解 (VMD) 和信号处理的两步方法,以准确地定位管道冲击,尽管有水流噪声. 该方法可以在现实条件下加强管道安全评估.

关键词:
抵达时间 采摘时间分布式声学传感传感器管道监控管道监控管道监控管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管道管信号提取 信号提取源的位置来源的位置.

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科学领域:

  • 地质物理学 地质物理学
  • 信号处理 信号处理
  • 机械工程 机械工程

背景情况:

  • 分布式声学传感 (DAS) 对管道监控具有前景.
  • 不固定的内部电缆容易受到水流噪声的影响,阻碍了冲击定位.
  • 现有的方法在杂环境中难以准确检测撞击.

研究的目的:

  • 开发一种强大的两步方法,用于准确地定位管道中的冲击源.
  • 为了克服水流噪声和复杂信号干扰所带来的挑战.
  • 使用DAS提高管道安全评估的可靠性.

主要方法:

  • 使用变量模式分解 (VMD) 和短时间能量 (STEE) 的自适应冲击信号提取.
  • 精确的信号分割与精细精确线性时间 (PELT) 算法.
  • 无监督的冲击细分识别和到达时间选择通过动态时间扭曲 (DTW) 和集群.

主要成果:

  • 在运行中的水管道上成功验证.
  • 手动冲击的一致定位,标准偏差在1.4米至2.0米之间.
  • 在现实的,杂的操作条件下证明有效.

结论:

  • 拟议的方法有效地提取和定位在杂的管道环境中的冲击信号.
  • 这种方法为提高管道安全性和完整性提供了可靠的框架.
  • 它克服了复杂噪音场景中传统方法的局限性.