【摘 要】
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天然气管道缺陷检测是管道完整性管理的重要内容,也是保障天然气管道安全运行的关键措施,但天然气管道缺陷信号存在噪声多、缺陷特征微弱等问题,导致管道缺陷诊断精度不高。为了精准诊断天然气管道缺陷,降低天然气管道事故发生率,本文研究了管道缺陷信号的降噪理论、特征参数分布规律及诊断方法。（1）基于小波阈值降噪理论,建立软硬阈值折中函数,引入果蝇优化算法自适应选取小波阈值进行降噪。相比于传统降噪方法,FOA-
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天然气管道缺陷检测是管道完整性管理的重要内容,也是保障天然气管道安全运行的关键措施,但天然气管道缺陷信号存在噪声多、缺陷特征微弱等问题,导致管道缺陷诊断精度不高。为了精准诊断天然气管道缺陷,降低天然气管道事故发生率,本文研究了管道缺陷信号的降噪理论、特征参数分布规律及诊断方法。（1）基于小波阈值降噪理论,建立软硬阈值折中函数,引入果蝇优化算法自适应选取小波阈值进行降噪。相比于传统降噪方法,FOA-WTD降低了信号重构误差,完整保留了信号的突变特征,适用于管道缺陷信号的降噪处理。（2）利用计算信号标准差的方法将CEEMD分解次数与白噪声添加幅值定量化,由白噪声的添加幅值来确定信号的分解次数。基于计算标准差的CEEMD分解方法能够提高管道缺陷信号的分解精度,避免信号分解的模态混叠现象,可为信号特征提取做准备。（3）将信号进行CEEMD分解,然后提取能量熵值,得到凹槽与圆形缺陷的能量熵值随着IMF值增加均呈递增趋势的规律,与小波包、EMD方法比较,基于CEEMD分解法的特征参数具有明显分布规律。经试验分析,能量熵值具有抗噪能力强,稳定性好的特点,可作为FCM聚类分析的输入特征矩阵。（4）利用模拟退火算法和遗传算法对FCM优化,输入CEEMD的能量熵值矩阵,完成管道缺陷信号的诊断。研究表明:基于CEEMD-FCM方法的实验室管道缺陷信号综合诊断精度达到88%,天然气压气站管道缺陷信号综合诊断精度达到83%,本文所提方法能够实现天然气管道缺陷信号的精准诊断。
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