基于时间反演的自适应网管道泄漏格快速定位方法

谢文 徐自强 袁宇飞

【摘 要】天然气管道发生泄漏，如果不能及时发现，将有可能造成人员伤亡和财产损失。在传统的泄漏检测定位方法中，密集网格分布是一种常用的方法，但该方法计算量较大。针对管道泄漏定位问题，文章提出了一种基于时间反演的自适应网格生成方法。在该方法中，为了降低定位分辨率，引入了一个分辨率调整参数调整捕获信号。根据调整后信号的能量分布，自适应地将网格集中在泄漏区域。通过实验研究对该方法进行验证，在实验中，两个压电陶瓷传感器连接在一条55.8 m的PVC管道上，采集了4个泄漏点的负压波信号。与传统定位方法中广泛应用的均匀网格相比，该方法在自适应网格数为均匀网格数的0.6%时表现出相似的性能，证明该方法能够显著降低泄漏定位的计算成本。

【关键词】时间反转;负压波;定位;压电陶瓷传感器;管道泄漏;自适应网格

【中图分类号】TP29 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2021）04-0031-04

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近年来，管网在输送含气、液、固三相流体中起着重要作用，因此管道结构健康监测越来越受到世界各国的重视。然而，由于腐蚀、施工缺陷或外部破坏引起的管道泄漏，世界各地每年都会发生严重的管道泄漏安全事故。对此，很多学者和专家进行了大量管道泄漏检测方法的研究，以期提供早期预警。具有代表性的管道泄漏定位技术[1]包括瞬态模型法、声学技术[2]、混合法[3]。尽管上述技术能够检测管道是否存在泄漏，但存在计算成本高[1]和定位误差较大[3]的问题。……