基于VMD-OV的去噪算法研究

路敬祎 国剑锋 屈 雪

（东北石油大学电气信息工程学院 黑龙江省网络化与智能控制重点实验室）

长输天然气管道管径大、输送压力高，一旦发生泄漏事故，不仅影响运行安全，而且可能会进一步引发火灾和爆炸事故， 造成人员伤亡、环境污染及输气中断等严重后果［1～3］。随着管线服役期的增长和敷设距离的延长，我国现有油气管道由于运行磨损、设备老化、腐蚀、地理和气候环境变化及人为损坏等因素，管道泄漏时有发生。 为了尽最大可能减少经济损失、资源浪费和环境污染， 对于管道泄漏检测技术的发展需求尤为迫切。 目前对泄漏信号的检测已经有了许多方法，其中包括快速傅里叶变换（FFT）、小波变换（WT）［4～6］及经验模态分解（EMD）［7］等，但这些方法均存在一些问题，比如快速傅里叶变换不能根据信号的特征来自动调节时域和频域的分辨率，小波分解中小波基函数选取困难，EMD的模态混叠等。2014年变分模态分解（VMD）的提出为信号去噪提供了新的方法，变分模态分解不仅具有坚实的理论基础，而且有效解决了EMD的模态混叠问题和小波分解中小波基函数选取困难的问题。VMD分解的每个模态中都各自包含调频调幅函数， 从而能够自适应地实现各分量的有效分离。该算法应用于诸多领域，包括对轴承进行故障诊断［8］、生 物 医 学 心 电 图 去 噪［9］及 齿 轮 箱 故 障 检 测等。

天然气管道泄漏信号含有噪声信号，在检测天然气管道泄漏信号时需要对信号进行去噪。……