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时间反演自适应网格输气管道检漏方法

阅读:676发布:2023-02-05

专利汇可以提供时间反演自适应网格输气管道检漏方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 时间反演 自适应网格输气管道检漏方法,首先降低 定位 分辨率 ,并且通过计算低定位分辨率下 信号 能量 分布来自适应的确定不同区域的网格大小,从而获得需计算的定位成像区域点。该方法大大减少了需计算的定位成像区域点数量,缩减了计算时间。与 现有技术 相比,本发明通过降低定位成像分辨率,来进行网格的自适应划分。保证非目标区域,使用大网格划分,以降低定位成像计算点数量。使用小网格对目标区域进行划分,以保证正确地成像定位目标。通过这种自适应的网格划分,可以有效的降低计算量同时保证定位成像的正确性。因此,该新方法可以实现长距离输气管道 泄漏 的低成本、快速准确的定位成像监测。,下面是时间反演自适应网格输气管道检漏方法专利的具体信息内容。

1.一种时间反演自适应网格输气管道检漏方法,其特征在于,包括以下步骤:在输气管道的两端安置两个压电传感器,即第一压电传感器和第二压电传感器,用于检测泄漏时产生的负压信号;设泄漏点位于rL,泄漏所产生的负压力波信号为e(rL,t);设rL和rn之间的信道冲激响应函数为
hm(rn,rL,t)=an,L,mδ(t-tn,L,m)            (1)
其中,an,L,m为rL和rn之间的信号衰减系数,δ(t-tn,L,m)为冲激信号,tn,L,m为负压力波在rL和rn之间的传播时间,符号“m”代表对应函数通过测量获得;
则,位于rn的第n个传感器收到的负压力波信号表示成,
x(rn,rL,t)=e(rL,t)*hm(rn,rL,t)*δ(t-TL)           (2)
其中,“*”表示卷积,TL为泄漏发生的时间;
提出一种时间反演时域分辨率调整函数用于调整泄漏点的定位分辨率,其设计过程如下:
1)第二压电传感器所得泄漏负压力波信号进行时间反演运算,得
x(r2,rL,-t)=e(rL,-t)*hm(r2,rL,-t)*δ(-t+TL)          (3)
2)将第二压电传感器的时间反演信号,与第一压电传感器信号进行卷积得
y(t)=x(r1,rL,t)*x(r2,rL,-t)
=e(rL,t)*e(rL,-t)*a1,L,ma2,L,mδ(t-t1,L,m+t2,L,m)          (4)
3)将第一压电传感器所得负压力波信号进行时间反演运算,并且与第一压电传感器的原信号进行卷积得
y'(t)=x(r1,rL,t)*x(r1,rL,-t)
=e(rL,t)*e(rL,-t)*a1,L,ma1,L,mδ(t)          (5)
4)计算y(t)的傅里叶变换Y(ω),和y'(t)的傅里叶变换Y'(ω),用Y(ω)除以Y'(ω)得到
H'1,L,2(ω)=Y(ω)/Y'(ω)          (6)
5)对H'1,L,2(ω)进行反傅里叶变换得,
6)对式(7)归一化处理,并且将其时延扩展到p倍,得到时间反演时域分辨率调整函数s12(t),即,
s12(t)=δ(t-p×t1,L,m+p×t2,L,m)           (8)
利用s12(t),对两个传感器所接收到的原信号分别做以下处理,
x'(r1,rL,t)=x(r1,rL,t)*s12(-t)
=e(rL,t)*a1,L,mδ(t-t1,L,m-TL+p×t1,L,m-p×t2,L,m)
=e(rL,t)*a1,L,mδ(t-TL+(p-1)×t1,L,m-p×t2,L,m)          (9)x'(r2,rL,t)=x(r2,rL,t)*s12(t)
=e(rL,t)*a2,L,mδ(t-TL-p×t1,L,m+(p-1)×t2,L,m)        (10)为新信号x'(r1,rL,t)和x'(r2,rL,t),设计相应的定位背景函数;对于rk,x'(r1,rL,t)的定位背景函数为
hc(r1,rk,t)=δ(t+(p-1)×t1,k,c-p×t2,k,c)            (11)
对于rk,x'(r2,rL,t)的定位背景函数为
hc(r2,rk,t)=δ(t+(p-1)×t2,k,c-p×t1,k,c)               (12)
在式(11)和(12)中,t1,k,c为负压力波在rk和r1之间的传播时间,t2,k,c为负压力波在rk和r2之间的传播时间;符号“c”代表对应函数通过计算获得;
最后,对x'(r1,rL,t)和x'(r2,rL,t)进行时间反演处理,并且通过以下函数计算输气管道上各位置点最大输出信号值,
考虑管道上的点rz,tn,z,c为负压力波在rz和rn之间的传播时间,并且整理为,tn,z,c=tn,L,c+Δtn,z,L;该点的最大信号值在t”取得,由公式(13)可得,
Io(rz)=Max(a1,L,me(rL,-t)*δ(t+TL+(p-1)Δt1,z,L-pΔt2,z,L)+a2,L,me(rL,-t)*δ(t+TL+(p-1)Δt2,z,L-pΔt1,z,L))
=a1,L,me(rL,-t”-TL-(p-1)Δt1,z,L+pΔt2,z,L)+a2,L,me(rL,-t”-TL-(p-1)Δt2,z,L+pΔt1,z,L)   (14)
由于两个传感器位于管道的两端,点rz靠近其中一端,则会等距离的远离另一端,因此可以得到,Δt1,z,L=-Δt2,z,L;所以上式又可以表示成
Io(rz)=a1,L,me(rL,-t”-TL-(2p-1)Δt1,z,L)+a2,L,me(rL,-t”-TL+(2p-1)Δt1,z,L)   (15)由上式可以看到,公式(15)中的两个信号分量a1,L,me(rL,-t”-TL-(2p-1)Δt1,z,L)和a2,L,me(rL,-t”-TL+(2p-1)t1,z,L)之间的时间间隔为(4p-2)Δt1,z,L;而且,(4p-2)Δt1,z,L随着p的增大而增大,即公式(15)中的两个信号分量时间上相距越来越远;并且,对于泄漏产生的负压力波信号,信号值从峰值时刻向两边衰减;上述两个因素使得,公式(15)中的两个信号分量在重合时刻的信号值也越来越小,由此带来,其叠加后的值也在变小;从而,降低点rz的输出信号值Io(rz),即分辨率提高;反之,减小p值,可提高点rz的输出信号值,泄漏点的-3dB区域变大,降低分辨率;因此,我们可以通过减小p值,扩展计算得到的泄漏区域覆盖的范围;
2)为划分自适应网格,在上述公式理论的基础上,提出以下方法:
(1)扩大泄漏区域的定位范围;网格比较大时,定位计算容易遗漏泄漏区域;为防止错失泄漏区域,通过降低分辨率,使得泄漏区域覆盖整个监测区域;具体做法:根据公式(1)-(13),获得所监测管道两端的输出信号表达式;令该两端的输出信号最大值等于0.707*(max[x(r1,rL,t)]+max[x(r2,rL,t)]),即整个监测区域最大信号值的0.707倍,算出所对应的两个p值,即p1和p2的大小;取p1和p2中的最小值,用于设计网格自适应划分时所用的时间反演时域分辨率调整函数s12(t);“*”表示卷积;
(2)设置初始网格大小;
(3)利用设置的网格大小划分监测区域,以获得所需定位计算点,并且记录储存这些点的位置;
(4)根据公式(1)—(13),算出各定位计算点的输出信号最大值;
(5)判定该区域内各定位计算点中最大输出信号值是否为(max[x(r1,rL,t)]+max[x(r2,rL,t)]);若相同,完成监测区域网格划分,输出储存的定位计算点位置;若不同,则缩小网格,并且,以监测区域内现有最大输出信号值对应的计算点位置为中心,以覆盖两倍新网格大小的区域作为新的监测区域,重复步骤(3)-(5);
(6)划分好网格后,利用传统的时间反演定位技术计算已存定位计算点处的最大输出信号值,即
其中,h′c(rn,rk,t)=δ(t-tn,k,c),为从rk到rn的冲激响应;“*”表示卷积;
由于,采用网格的自适应划分,有效地避免了非泄漏区域的高密度网格划分,极大地减少了所需计算点的数量,缩短了计算的时间,提高了定位的效率。

说明书全文

时间反演自适应网格输气管道检漏方法

技术领域

[0001] 本发明涉及工业检测领域,尤其涉及一种时间反演自适应网格输气管道检漏方法。

背景技术

[0002] 输气管道泄漏时会产生负压信号,通过利用压电传感器捕捉该信号,并且用算法进行处理,可以获得该泄漏点的位置信息。但是,在对泄漏位置进行定位成像计算时,需要对成像区域进行网格划分,以确定要进行计算的定位成像点。可是,如果划分的网格太大,则泄漏位置可能落在两个相邻定位成像区域点之间,定位成像结果会错失泄漏位置。如果为保证检测出泄漏点,使用较小的网格,则在对大尺寸结构进行监测时,需要计算大量的定位成像区域点,计算量大,耗费的时间长,这样既不利于实时监测,也需要昂贵的高性能计算设备;
[0003] 输气管道泄漏检测技术可分为:红外线成像输气管检漏技术、漏磁输气管检漏技术、分布式光纤检漏技术、负压波输气管检漏技术。
[0004] 常景龙描述了一种红外线成像输气管检漏技术,具体方法是用直升机装载着精密的红外线摄像仪,沿着输气管移动,记录输气管道周围不规则的地热辐射效应,利用光谱分析检测来判断是否发生管道泄漏并且确定泄漏的具体位置。该方法使用交通设备搭载仪器移动监测,因此,监测成本昂贵,且无法实现实时监测。
[0005] 黄辉介绍了漏磁输气管检漏技术。金属管道泄漏产生的缺损会导致的磁力线泄漏,该技术通过紧贴管壁的探头来检测漏磁场,判断是管道否存在缺陷。只有在金属管道上产生磁力线,因此,对非金属输气管,该方法无法进行有效的监测。
[0006] 陈志刚利用分布式光纤检漏技术进行输气管道的检漏。该技术沿着管道大范围的铺设光纤,用光纤布拉格光栅作为传感器,获取天然气管道沿程的应变信号,通过对取得的信号的分析和处理,可以检测出输气管道泄漏的位置。由于光纤成本较高,对于长距离管道,需要铺设大量光纤,成本太高。
[0007] 小林介绍了负压波输气管检漏技术。该技术利用安装在管道两端的压力传感器,检测输气管道泄漏时产生的负压力波动信号,并且根据两端接收到负压波的时间差,来确定管道泄漏的具体位置。虽然该方法可以实现实时监测,但在确定泄漏区域时(一般为信号的-3dB区域),为保证获得准确的结果,需要计算较多的需定位点,因此计算量较大。
[0008] 总体说来,大多数检漏办法无法实现低成本、快速的实时泄漏监测。
[0009] 对于负压波输气管检漏而言,时间反演成像定位技术一类成像技术可实现泄漏区域的定位成像。但,此类方法在进行定位成像计算时,需要对成像区域进行网格划分,以确定要进行计算的定位成像点。可是,如果划分的网格太大,则定位的对象可能落在两个相邻定位成像区域点之间,定位成像结果会错失目标。如果为保证检测出目标,需使用较小的网格,则在对大尺寸结构中的目标进行成像定位时,需要计算大量的定位成像区域点,计算量大,耗费的时间长,这样既不利于实时监测,也需要昂贵的高性能计算设备。
[0010] 例如,MehmetE.Yavuz研究了超宽带时间反演成像技术。在成像时,其采用网格大小:1.37cm,对成像空间进行划分。仅2.5m*2.5m的成像空间,就需要计算33489个网格。这样的计算量需要大量的计算时间和高性能的计算设备。
[0011] GangShi研究了时间反演成像定位算法,使用该方法进行成像定位时,为确保成功定位目标,将精度设置为0.1cm,即网格大小为0.1cm。因此,在对2m*2m的区域进行成像计算时,需要计算多达四百万个点。计算非常耗时。
[0012] Tien-HaoLiao介绍的高分辨率时间反演成像方法中,由于分辨率较高,因此,网格划分的也较小。其成像空间中的网格大小为1mm,仅计算45cm*40cm的一个很小区域,就需要计算18万个网格点。
[0013] X.Zhu利用时间反演技术对埋藏目标进行成像定位。需要成像定位的空间大小为2.4m*0.9m,网格大小为0.3cm。这意味这其需要计算24万个网格点。
[0014] MatthieuRupin所介绍的时间反演定位方法,网格宽度2cm,这使得,只观察超材料分布的区域(20cm*75cm)就需要380个网格,如果监测整个板(2m*1.5m),则需要7500个网格,计算量很大。
[0015] 由此可见,由于目标区域位置未知,为不错失目标,一般方法不得不采取小网格来划分成像区域,这使得成像计算量很大。

发明内容

[0016] 本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种时间反演自适应网格输气管道检漏方法。
[0017] 本发明通过以下技术方案来实现上述目的:
[0018] 本发明包括以下步骤:
[0019] (1)扩大泄漏区域的定位范围;网格比较大时,定位计算容易遗漏泄漏区域;为防止错失泄漏区域,通过降低分辨率,使得泄漏区域(-3dB区域或)覆盖整个监测区域;具体做法:根据公式(1)-(13),获得所监测管道两端的输出信号表达式;令该两端的输出信号最大值等于0.707*(max[x(r1,rL,t)]+max[x(r2,rL,t)]),即整个监测区域最大信号值的0.707倍,算出所对应的两个p值,即p1和p2的大小;取p1和p2中的最小值,用于设计网格自适应划分时所用的时间反演时域分辨率调整函数s12(t);
[0020] (2)设置初始网格大小;
[0021] (3)利用设置的网格大小划分监测区域,以获得所需定位计算点,并且记录储存这些点的位置;
[0022] (4)根据公式(1)—(13),算出各定位计算点的输出信号最大值;
[0023] (5)判定该区域内各定位计算点中最大输出信号值是否为(max[x(r1,rL,t)]+max[x(r2,rL,t)]);若相同,完成监测区域网格划分,输出储存的定位计算点位置;若不同,则缩小网格,并且,以监测区域内现有最大输出信号值对应的计算点位置为中心,以覆盖两倍新网格大小的区域作为新的监测区域,重复步骤(3)-(5);
[0024] 划分好网格后,利用传统的时间反演定位技术计算已存定位计算点处的最大输出信号值,即
[0025]
[0026] 其中,h′c(rn,rk,t)=δ(t-tn,k,c),为从rk到rn的冲激响应;
[0027] 由于,采用网格的自适应划分,有效地避免了非泄漏区域的高密度网格划分,极大地减少了所需计算点的数量,缩短了计算的时间,提高了定位的效率。
[0028] 本发明的有益效果在于:
[0029] 本发明是一种时间反演自适应网格输气管道检漏方法,与现有技术相比,本发明通过降低定位成像分辨率,来进行网格的自适应划分。保证非目标区域,使用大网格划分,以降低定位成像计算点数量。使用小网格对目标区域进行划分,以保证正确地成像定位目标。通过这种自适应的网格划分,可以有效的降低计算量同时保证定位成像的正确性。因此,该新方法可以实现长距离输气管道泄漏的低成本、快速准确的定位成像监测。附图说明
[0030] 图1是本发明的时间反演自适应网格输气管道检漏方法流程图
[0031] 图2是本发明的试验结构图;
[0032] 图3是本发明的新方法和传统方法定位计算结果。
[0033] 图3中:a:泄漏点L1的成像定位结果,b:泄漏点L2的成像定位结果,c:泄漏点L3的成像定位结果。

具体实施方式

[0034] 下面结合附图对本发明作进一步说明:
[0035] 在输气管道的两端安置两个压电传感器,即第一压电传感器1和第二压电传感器2,用于检测泄漏时产生的负压力波信号。设泄漏点位于rL,泄漏所产生的负压力波信号为e(rL,t)。设rL和rn之间的信道冲激响应函数为
[0036] hm(rn,rL,t)=an,L,mδ(t-tn,L,m)                    (1)
[0037] 其中,an,L,m为rL和rn之间的信号衰减系数,δ(t-tn,L,m)为冲激信号,tn,L,m为负压力波在rL和rn之间的传播时间,符号“m”代表对应函数通过测量获得。
[0038] 则,位于rn的第个n传感器收到的负压力波信号表示成,
[0039] x(rn,rL,t)=e(rL,t)*hm(rn,rL,t)*δ(t-TL)               (2)
[0040] 其中,“*”表示卷积,TL为泄漏发生的时间。
[0041] 提出一种时间反演时域分辨率调整函数用于调整泄漏点的定位分辨率,其设计过程如下:
[0042] 1)第二压电传感器2所得泄漏负压力波信号进行时间反演运算,得
[0043] x(r2,rL,-t)=e(rL,-t)*hm(r2,rL,-t)*δ(-t+TL)               (3)[0044] 2)将第二压电传感器2的时间反演信号,与第一压电传感器1信号进行卷积得[0045] y(t)=x(r1,rL,t)*x(r2,rL,-t)
[0046]     =e(rL,t)*e(rL,-t)*a1,L,ma2,L,mδ(t-t1,L,m+t2,L,m)             (4)[0047] 3)将第一压电传感器1所得负压力波信号进行时间反演运算,并且与第一压电传感器1的原信号进行卷积得
[0048] y'(t)=x(r1,rL,t)*x(r1,rL,-t)
[0049]      =e(rL,t)*e(rL,-t)*a1,L,ma1,L,mδ(t)                   (5)[0050] 4)计算y(t)的傅里叶变换Y(ω),和y'(t)的傅里叶变换Y'(ω),用Y(ω)除以Y'(ω)得到
[0051] H'1,L,2(ω)=Y(ω)/Y'(ω)                        (6)
[0052] 5)对H'1,L,2(ω)进行反傅里叶变换得,
[0053]
[0054] 6)对式(7)归一化处理,并且将其时延扩展到p倍,得到时间反演时域分辨率调整函数s12(t),即,
[0055] s12(t)=δ(t-p×t1,L,m+p×t2,L,m)                     (8)
[0056] 利用s12(t),对两个传感器所接收到的原信号分别做以下处理,
[0057] x'(r1,rL,t)=x(r1,rL,t)*s12(-t)
[0058]           =e(rL,t)*a1,L,mδ(t-t1,L,m-TL+p×t1,L,m-p×t2,L,m)
[0059]          =e(rL,t)*a1,L,mδ(t-TL+(p-1)×t1,L,m-p×t2,L,m)             (9)[0060] x'(r2,rL,t)=x(r2,rL,t)*s12(t)
[0061]           =e(rL,t)*a2,L,mδ(t-TL-p×t1,L,m+(p-1)×t2,L,m)           (10)[0062] 为新信号x'(r1,rL,t)和x'(r2,rL,t),设计相应的定位背景函数。对于rk,x'(r1,rL,t)的定位背景函数为
[0063] hc(r1,rk,t)=δ(t+(p-1)×t1,k,c-p×t2,k,c)                       (11)[0064] 对于rk,x'(r2,rL,t)的定位背景函数为
[0065] hc(r2,rk,t)=δ(t+(p-1)×t2,k,c-p×t1,k,c)                      (12)[0066] 在式(11)和(12)中,t1,k,c为负压力波在rk和r1之间的传播时间,t2,k,c为负压力波在rk和r2之间的传播时间。符号“c”代表对应函数通过计算获得。
[0067] 最后,对x'(r1,rL,t)和x'(r2,rL,t)进行时间反演处理,并且通过以下函数计算输气管道上各位置点最大输出信号值,
[0068]
[0069] 考虑管道上的点rz,tn,z,c为负压力波在rz和rn之间的传播时间,并且整理为,tn,z,c=tn,L,c+Δtn,z,L。该点的最大信号值在t″取得,由公式(13)可得,
[0070] Io(rz)=Max(a1,L,me(rL,-t)*δ(t+TL+(p-1)Δt1,z,L-pΔt2,z,L)+a2,L,me(rL,-t)*δ(t+TL+(p-1)Δt2,z,L-pΔt1,z,L))
[0071]      =a1,L,me(rL,-t″-TL-(p-1)Δt1,z,L+pΔt2,z,L)+a2,L,me(rL,-t″-TL-(p-1)Δt2,z,L+pΔt1,z,L)    (14)
[0072] 由于两个传感器位于管道的两端,点rz靠近其中一端,则会等距离的远离另一端,因此可以得到,Δt1,z,L=-Δt2,z,L。所以上式又可以表示成
[0073] Io(rz)=a1,L,me(rL,-t″-TL-(2p-1)Δt1,z,L)+a2,L,me(rL,-t″-TL+(2p-1)Δt1,z,L)      (15)
[0074] 由上式可以看到,公式(15)中的两个信号分量a1,L,me(rL,-t″-TL-(2p-1)Δt1,z,L)和a2,L,me(rL,-t″-TL+(2p-1)t1,z,L)之间的时间间隔为(4p-2)Δt1,z,L。而且,(4p-2)Δt1,z,L随着p的增大而增大,即公式(15)中的两个信号分量时间上相距越来越远。并且,对于泄漏产生的负压力波信号,信号值从峰值时刻向两边衰减。上述两个因素使得,公式(15)中的两个信号分量在重合时刻的信号值也越来越小,由此带来,其叠加后的值也在变小。从而,降低点rz的输出信号值Io(rz),即分辨率提高。反之,减小p值,可提高点rz的输出信号值,泄漏点的-3dB区域变大,降低分辨率。因此,我们可以通过减小p值,扩展计算得到的泄漏区域覆盖的范围。
[0075] 2)为划分自适应网格,在上述公式理论的基础上,提出以下方法,如图1所示:
[0076] (1)扩大泄漏区域的定位范围。网格比较大时,定位计算容易遗漏泄漏区域。为防止错失泄漏区域,通过降低分辨率,使得泄漏区域(-3dB区域或)覆盖整个监测区域。具体做法:根据公式(1)-(13),获得所监测管道两端的输出信号表达式;令该两端的输出信号最大值等于0.707*(max[x(r1,rL,t)]+max[x(r2,rL,t)]),即整个监测区域最大信号值的0.707倍,算出所对应的两个p值,即p1和p2的大小。取p1和p2中的最小值,用于设计网格自适应划分时所用的时间反演时域分辨率调整函数s12(t)。
[0077] (2)设置初始网格大小;
[0078] (3)利用设置的网格大小划分监测区域,以获得所需定位计算点,并且记录储存这些点的位置;
[0079] (4)根据公式(1)—(13),算出各定位计算点的输出信号最大值;
[0080] (5)判定该区域内各定位计算点中最大输出信号值是否为(max[x(r1,rL,t)]+max[x(r2,rL,t)]);若相同,完成监测区域网格划分,输出储存的定位计算点位置;若不同,则缩小网格,并且,以监测区域内现有最大输出信号值对应的计算点位置为中心,以覆盖两倍新网格大小的区域作为新的监测区域,重复步骤(3)-(5);
[0081] 划分好网格后,利用传统的时间反演定位技术(如文献IngRK,QuieffinN,CathelineS,FinkM2005Solidlocalizationoffingerimpactsusingacoustictime-reversalprocessAppl.Phys.Lett.87204104中所述)计算已存定位计算点处的最大输出信号值,即
[0082]
[0083] 其中,h′c(rn,rk,t)=δ(t-tn,k,c),为从rk到rn的冲激响应。
[0084] 由于,采用网格的自适应划分,有效地避免了非泄漏区域的高密度网格划分,极大地减少了所需计算点的数量,缩短了计算的时间,提高了定位的效率。实验验证[0085] 申请人通过试验对新方法进行了应用和验证。一个全尺寸的输气PVC管道模型如图2所示,全长55.8m,其由6节9.1m的长管、十个90度转接头和五节0.2m的短管构成。两个压电传感器安置在管道的两头外壁上。两个传感器分别距离起始点1.52m和54.08m远。管道上三个手动控制的泄漏分别距离起始点6.14m、15.55m和43.47m。利用空气压缩机对管道进行输气,并用稳压计对压力进行监测,以防压力过大造成危险。通过打开阀模拟输气管道泄漏,并且用两端的压电传感器对负压力波信号进行捕捉。
[0086] 对于新方法,在划分自适应网格过程中,采用以下设置。初始监测定位区域设置为60米,初始网格大小为初始监测区域大小的二分之一。每次网格大小更新,新网格的大小为前一次网格大小的二分之一。
[0087] 对于传统的时间反演定位方法,为获得与新方法同样的最大值位置,将网格大小设置为最小的新方法网格大小。
[0088] 表1是传统时间反演定位方法的网格划分情况、计算点数和计算时间。表格2是新方法的网格划分情况、计算点的具体位置和计算时间。从两张表对比可以看到,新方法最多只需要计算35个定位点即可得到泄漏位置的状况,包括位置和-3dB大小,而且,三处泄漏区域的计算时间分别为:5.608秒、5.51秒、5.432秒,计算时间较少。反观传统时间反演定位方法,为取到新方法中的最小网格,三处泄漏区域的定位计算点数分别需要达到65536个、33334个和33334个,计算时间分别为:666.25秒、336.111秒和319.29秒。通过两者对比可以看到,新方法的计算时间和计算量上远远优于传统方法。
[0089] 表1传统时间反演定位方法定位计算情况
[0090] 泄漏点 L1 L2 L3划分的网格大小(即新方法的最小网格) 0.00091553米 0.0018米 0.00091553米计算所需时间(秒) 666.250 336.111s 319.290
计算的网格数量(个) 65536 33334 33334
[0091] 表格2时间反演自适应网格输气管道检漏方法计算情况
[0092]
[0093] 图3是两种方法的成像定位结果。从图中可以看到,虽然新方法定位点数量较传统方法数量少很多,但由于新方法定位点主要分布在泄漏区域,因此其泄漏位置的计算结果和传统方法的结果相同。这说明,新方法在减少计算量和缩减计算时间的同时,仍旧保持了和传统方法相近的计算定位结果。
[0094] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
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