改进的音波泄漏检测系统在塔河油田的应用研究

为实现塔河油田管道泄漏的精准定位与可靠监测,借助于负压波法和音波法的原理,将次声波泄漏监测技术和负压波法泄漏监测技术进行优化组合。通过2种监测技术相互校准、耦合,建立了适用于现场的单音波管道泄漏监测仪加采集压力信号方式的管道泄漏监测系统工艺技术,从而减少误报率和提高了泄漏位置定位准确率。测试结果表明:改进的音波泄漏检测系统可实现对最小孔径3 mm泄漏点的可靠检测和定位,同时可应用于高黏度含溶解气稠油管道和天然气管道。     

基于灰色关联分析与SA-PSO-Elman结合的地震直接经济损失评估

对地震灾害造成的损失进行评估是国家采取应急救援和灾后援建工作的重要依据。为快速评估地震灾害引起的直接经济损失,提出一种基于灰色关联分析与模拟退火-粒子群-Elman神经网络(SA-PSO-Elman)结合的地震灾害直接经济损失评估模型。该模型先采用灰色关联分析方法客观地选出地震灾害直接经济损失的主要影响因素,即为Elman神经网络的输入,然后将全局寻优能力强及收敛速度快的粒子群算法与能跳出局部极值的模拟退火算法相结合来优化Elman神经网络的权值和阀值,最后将训练好的Elman神经网络运用到地震灾害直接经济损失评估中。通过仿真试验结果表明:该混合算法优化的Elman神经网络模型比Elman神经网络模型和PSOElman神经网络模型具有更高的预测精度和收敛速度。     

基于互相关时差法的核电安全壳泄漏定位方法研究

目的 基于声发射检测原理,探究一种适用于核电安全壳的泄漏定位方法。方法 首先,开展安全壳结构的声波传播特性研究;其次,基于时频分析,对安全壳泄漏产生的声信号进行滤波预处理,基于分布式传感网络,利用互相关系数曲线,估计不同传感器信号时延;最后,采用双曲线法,对泄漏源进行定位,得到定位观测点,对观测点进行离散系数加权,得到预测泄漏源位置。结果 安全壳上波速平均值为3 026.2 m/s,泄漏声信号的频带主要集中在15~80 kHz,没有明显的时域特征。采用该方法对模拟安全壳上的泄漏源进行定位,平均定位误差为4.31 cm。结论 安全壳上周向和轴向的波速差异不大,可近似认为是各项同性的。基于离散系数加权的互相关时差法定位效果良好,满足安全壳结构泄漏定位需求。     

基于知识的管道系统泄漏检测方法

提出了3种基于知识的管道系统泄漏检测方法,分别是:通过对负压波波形分段符号化处理,采用上下文无关法表示波形结构模式的模式识别诊断系统;以选取合适维数的功率谱特征向量而建立的神经网络泄漏检测系统;与泄漏机理数学模型结合的泄漏诊断专家系统。     

基于改进CEEMD的管道多点泄漏定位分析

针对管道多点泄漏真实信号提取困难、定位不准确等问题,提出一种基于改进CEEMD的城市管道多点泄漏定位分析新方法。该方法首先通过引用信号局部均值算子和编译带通滤波器改进CEEMD方法的分解效应,并采用改进的CEEMD方法将多点原始泄漏信号分解为包含噪声分量、有效信号分量和冗余分量三种成分的IMF分量,直接提取有效信号分量;然后对互相关峭度验证后的有效信号分量进行小波软阈值去噪,获得观测信号;最后利用Fast ICA算法对观测信号进行盲源分离,获得独立泄漏源信号并进行定位计算。经金属管道多点泄漏模拟试验结果表明:泄漏信号经改进的CEEMD方法处理后,方便了真实泄漏信号的提取,并将定位平均相对误差从8.99%降低至2.53%,证明了本文定位方法的有效性。     

船舶海水管路冲刷腐蚀仿真分析及预测

目的 获取船舶海水管路系统中弯管在不同因素影响下的冲刷腐蚀规律,预测其冲刷腐蚀速率.方法 采用试验测试和数值仿真相结合的方法,研究管路系统中弯管在不同海水流速、管径、弯径比影响下的冲刷腐蚀规律,采用灰色关联分析各因素对冲刷腐蚀影响的严重程度,最后建立冲刷腐蚀速率预测方程.结果 随流速增加,最大冲刷腐蚀速率先增大、后趋于平稳;随管径增加,管壁最大冲刷腐蚀速率逐渐减小;随弯径比增加,管壁最大冲刷腐蚀速率先减小后略有增加.不同因素对冲刷腐蚀速率影响的严重程度由大到小为弯径比、流速、管径.结论 数值仿真方法可快速获取管路参数变化对冲刷腐蚀速率的影响,基于仿真结果建立的冲刷腐蚀速率预测方程可以很好地预测不同因素影响下的弯管冲刷腐蚀,有较高的预测精度.     

基于改进PSO算法的室内时变污染源定位方法

室内污染源泄漏灾害预防是室内环境和公共安全等领域亟待解决的重要问题。快速定位室内污染源的位置是有效实施污染源控制的前提条件,也是进一步指导人员疏散和应急救援的关键依据。室内污染源因位置和释放强度的变化使得室内污染源形式繁多,而当前室内污染源定位研究主要集中在释放强度恒定的污染源上,针对释放强度时变的污染源定位研究较少。因此,提出了利用改进的粒子群智能搜索策略,基于主动嗅觉定位室内时变污染源的方法。通过对室内二维通风房间内泄漏速率呈衰减特征的时变污染源的泄漏模拟与源定位分析,表明了室内时变污染源定位方法的可操作性和可行性。     

泄漏检测与修复技术在煤化工烯烃分离装置的应用

介绍了煤化工行业泄漏检测与修复的流程及挥发性有机物泄漏量计算方法,并对烯烃分离装置开展检测。共检测各类型密封点11 131个,其中泄漏点451个,泄漏量158.44 t/a。完成不停工修复后,泄漏率由4.05%降至1.22%,泄漏量削减87.12%,降至28.97 t/a。     

地下油罐泄漏区污染源的自动识别

地下油罐泄漏隐蔽性大,不易被及时发现,而且泄漏出的烃类化合物毒性强,对地下水会造成严重污染.为了对某一地下油罐污染源位置和强度进行准确识别,本研究结合现场调查结果,建立了该地下油罐泄漏区的石油污染物反应运移模型.在基本确定污染源泄漏区范围的前提下,进一步建立地下油罐泄漏区污染源的识别模型,并利用遗传算法对泄漏区污染源的位置和泄漏强度进行了自动识别,进而通过参数敏感性分析来评价和比较不同参数对污染物运移结果的影响.结果表明,运移模型中与地下水流场变化相关的特征参数（如开采量、水力坡度、渗透系数等）对污染物运移结果的影响相对比较明显.对于污染源来说,研究不同污染组分在含水层中的化学和生物化学变化显得尤为重要.     

高精度管道泄漏监测报警定位系统应用

高精度管道泄漏监测报警定位系统是基于管理中心平台上集成了次声波泄漏监测定位技术、最新的卫星定位技术和通讯技术为一体的管道泄漏监测系统.通过在孤东采油厂原油外输线的研发应用,能够准确的监测到原油管线泄漏点,为打击盗油行为,提供了有力保障.     

基于灰色模型和神经网络的铝合金腐蚀预测对比

采用NaCl溶液对铝合金试验件进行预腐蚀试验,产生腐蚀坑,获取了不同腐蚀时间下的腐蚀数据,然后进行疲劳加载试验。分别利用灰色模型和BP神经网络建立了腐蚀深度及疲劳寿命与腐蚀时间相关性的预测模型,对两种预测模型的精度进行了对比。研究发现,在缺乏足够统计数据的情况下灰色模型预测精度优于神经网络算法。     

基于故障树理论的舰船海水管系腐蚀失效原因分析及应用

针对某型船板式冷却器B10海水管路频繁穿孔漏水问题,本文基于故障树分析理论,以故障海水管路的腐蚀环境、腐蚀形貌和腐蚀机理为层次,将可能导致海水管路穿孔漏水的各种因素作为底事件列出,通过逻辑联系形成上述问题管路的故障树模型。在逐一分析故障树各项底事件的发生原因和典型表现后,将故障原因定位为B10管路与冷却器钛合金板片之间发生异种金属电偶腐蚀,并进行了原理复现,以验证分析的正确性,最终提出包括增加电绝缘组件在内的一系列治理措施,在船上实施后,取得了较好的治理效果。该分析方法可为各类舰船海水管路腐蚀问题的分析定位和治理防护提供借鉴。     

基于GA-BP神经网络的餐厨垃圾合成PHA工艺产量预测

为了预估混合底物碳源条件下活性污泥PHA合成产量预测的准确度,通过引入遗传算法对BP人工神经网络的权值和阈值进行优选,建立基于GA-BP神经网络的餐厨垃圾合成PHA工艺产量预测模型。以餐厨垃圾发酵液为底物碳源,利用活性污泥在ADD模式下进行PHA合成。以实验数据为基础训练神经网络模型,通过实测数据与模型预测数据之间的对比,验证了人工神经网络预测模型的精确度,并对长期PHA合成能力进行了预测。结论表明:基于遗传算法改进的GA-BP网络模型表现出比传统BP神经网络模型更佳的预测准确度,为评估混合菌群PHA最大合成产量的长期发展趋势,确定合理富集时长探索了可行方法。     

基于PSO算法的BP神经网络对水体叶绿素a的预测

BP神经网络(Back Propagation Network)在水体富营养化评价及预测中已广泛应用,但传统BP算法的收敛速度慢并易陷入局部最优. 提出了一种基于微粒群(PSO)算法的BP神经网络模型,利用PSO对神经网络的权值进行修正,优化神经网络结构及算法全局收敛性. 选择最能代表明湖水质状况的5号采样点作为研究对象,把2009年4月—2010年3月的月样本插值为周样本,对明湖ρ(Chla)的短期变化趋势进行了预测,并用6号采样点数据来验证网络的泛化能力. 比较分析基于PSO算法的新模型与传统BP算法模型的预测精度表明,新模型有效克服了传统算法的缺点,提高了网络的预测能力和学习能力.      

炸药驱动式爆炸管的载荷计算

目的 建立管道内冲击波参数工程预示方法,指导炸药驱动式爆炸管载荷设计和试验调试.方法 建立炸药爆炸的多介质流动数值模型,研究圆形管道内冲击波的传播规律,给出冲击波参数与炸药量、传播距离之间的变化关系,基于已有的坑道内冲击波超压预示公式,建立表征模型.结果 冲击波在管道中经过一定距离的传播后,会逐渐形成平面冲击波.随着传...     

地铁运行状态变化下杂散电流对埋地管道干扰数值模拟

目的 研究地铁系统运行状态多变性导致地铁杂散电流对埋地管道的干扰规律.方法 构建具有多个牵引区间、排流网、地铁站接地系统及停车场的地铁系统,埋地管道及其阴极保护系统等模型,基于数值模拟方法,采用专业软件计算地铁机车数量、位置及牵引电流变化,地铁排流网、站内接地系统和停车场与线路轨道电导通状况等地铁运行状态变化下轨道对地...     

基于压力时空特征的供水管网漏失定位方法及物理实验验证

供水管网漏失是国内外普遍存在的问题。如何有效降低管网漏失率、定位漏失发生的位置,是困扰我国供水行业的一个重要问题。基于水力模型和在线监测数据的管网漏失定位方法能够较快地对管道漏失事件进行侦测识别,并实现初步定位,但该类方法较为依赖水力模型精度,同时缺乏足够的实际管网漏失案例监测数据进行检验。通过搭建实验室管网模型,布设SCADA系统用以监测压力、流量数据,从而实现对城市供水管网的模拟,以生成各类管网漏失的模拟数据,用于检验漏失定位方法的有效性。同时,通过改变漏失位置及漏量、模型精度、监测点优化布置方式,进行漏失定位效果的比对,分析了影响漏失定位效果的因素。     

埋地成品油管道绝缘接头漏电失效特征分析

目的 分析兰成渝成品油管道某管段绝缘接头漏电失效的原因以及对阴极保护有效性产生的影响.方法 通过电位测量、电阻测试、漏电率测试等方法对管道阴极保护系统中恒电位仪、绝缘接头绝缘性能等进行检测.对该管段进行阴极保护输出、绝缘接头两端电位等参数的返场调研检测,对绝缘接头失效部位管内腐蚀产物成分及形貌进行表征.结果 恒电位仪在...     

基于ARIMA和BP神经网络的猪舍氨气浓度预测

为了从源头减少生猪养殖过程中的氨气排放,降低猪舍氨气浓度,提出了基于ARIMA-BP神经网络的猪舍氨气浓度组合预测方法,分别从最优权重和残差优化角度对基于ARIMA-BP神经网络的组合预测方法进行了对比研究.将该预测方法应用于江苏省宜兴市某养猪场的氨气浓度预测中,预测结果表明：基于ARIMA-BP神经网络残差优化组合预测方法的预测精度最高,与BP神经网络、ARIMA预测方法和基于ARIMA-BP神经网络最优权重组合预测方法对比分析,评价指标MAE、MAPE和RMSE分别为0.0319、0.1580%和0.0365.本文提出的氨气预测方法可以为猪舍环境精准化调控管理提供科学依据以减小猪舍氨气排放对生态环境的污染.