收藏本站
《东北石油大学》 2018年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于VMD-神经网络输气管道的工况分类研究

张旭  
【摘要】:天然气作为一种新型能源,相比与石油、煤炭等能源,其具有清洁经济等优点,因此很快得到推广。而管道作为天然气运输的一种主要运输工具随着运行年限的增加以及人为对管道的破坏,对管道的运行状态进行实时监测对保护管道运行安全具有非常重要的意义。在管道检测方案设计过程中主要包括对管道信号进行采集、特征提取、以及根据各个管道运行工况管道信号的特征来识别判断管道处于那种运行状态。由于管道信号是非平稳随机信号,且在传输过程中容易受到外界干扰,导致管道运行工况识别时出现误报的情况。针对这种情况本文将管道正常运行时采集到的信号作为背景信号,利用变分模态分解算法对管道信号进行时频分析,获取管道信号特征值。再利用BP网络算法对信号特征值进行识别分类达到管道运行工况识别的目的。本文主要工作有:1、根据现场实际要求,对管道监测中心系统进行分析设计主要包括数据采集设计,数据传输设计,以及报警及数据存储设计。对管道信号处理过程进行设计,主要包括数据采集过程及利用算法进行特征提取,以及利用特征进行管道运行工况识别算法进行识别训练。2、对管道信号进行算法仿真分析,通过EMD算法和VMD算法对管道信号对比仿真分析发现EMD算法对管道信号分解完成后的特征不明显,而VMD算法对不同管道工况下信号分析时输出的模态分量的中心频率之间有明显差异性,因此选择VMD算法对管道信号进行特征提取,再将提取的管道信号中心频率特征作为后续BP神经网络进模式识别的输入特征向量。3、对BP神经网络算法进行介绍和研究,利用VMD算法提取的管道特征频率对BP神经网络进行训练,并用测试特征值对训练好的网络进行测试,达到天然气管道运行工况分类识别的效果,完成VMD-BP管道工况模型的搭建。4、利用图形化编程语言Lab VIEW进行检测中心系统开发,主要包括数据通信模块设计,报警模块设计,数据存储模块设计。
【学位授予单位】:东北石油大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TE973

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 龚骏;税爱社;包建明;吕志博;;多工况下基于RBF神经网络的管道泄漏检测[J];油气储运;2015年07期
2 王黎宏;韦南;王涛;;次声波油气管道泄漏检测技术研究[J];石化技术;2015年06期
3 赵利强;王建林;于涛;;基于改进EMD的输油管道泄漏信号特征提取方法研究[J];仪器仪表学报;2013年12期
4 高炳坤;贾莹;;基于声波的天然气管道泄漏检测与定位[J];化工自动化及仪表;2013年03期
5 于金广;;基于模糊神经网络的成品油管网泄漏检测方法[J];油气储运;2012年10期
6 肖姝颖;王帅;;基于模式识别的天然气管道泄漏检测方法[J];天津城市建设学院学报;2011年04期
7 樊振宇;;BP神经网络模型与学习算法[J];软件导刊;2011年07期
8 王长建;叶伟文;肖超波;曹建群;;负压波在管道泄漏检测与定位中的应用[J];管道技术与设备;2009年06期
9 陈斌;万江文;吴银锋;秦楠;;神经网络和证据理论融合的管道泄漏诊断方法[J];北京邮电大学学报;2009年01期
10 郝中华;;BP神经网络的非线性思想[J];洛阳师范学院学报;2008年04期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 张澎涛;齿轮箱故障振动信号去噪及特征提取算法研究[D];东北林业大学;2014年
2 张景川;分布式光纤油气管道安全检测信号处理技术研究[D];天津大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 赵方生;基于音波的输气管道泄漏检测及定位试验研究[D];中国石油大学;2010年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 明前军;姚月亮;张洁;;基于BP神经网络的建筑工程地质勘察钻孔质量评价[J];土工基础;2015年06期
2 季舒瑶;袁飞;程恩;陈柯宇;;基于声传播特性的供水管道泄漏检测与分类[J];南京大学学报(自然科学);2015年S1期
3 沈哲辉;黄腾;葛文;孟庆年;;基于小波分析的灰色-神经网络组合模型在大坝变形预测中的应用[J];测绘工程;2015年11期
4 谢佳华;刘军;;自由搜索的BPNN在WSNs数据融合中的应用[J];物联网技术;2015年11期
5 庞娜;程德福;王言章;吴树军;曲文亮;;时间差型磁通门敏感单元巴克豪森噪声处理研究[J];仪器仪表学报;2015年11期
6 何彦虎;陆勤丰;王荣扬;;基于改进PSO优化SVM网络的数控机床故障分类器设计[J];湖州职业技术学院学报;2015年03期
7 张伟;牛占文;;基于扩展沙堆模型的企业精益管理实施水平分析[J];科技管理研究;2015年17期
8 贾彦琨;何凯云;;基于模型法的天然气管道泄漏检测及定位研究[J];化工管理;2015年25期
9 何彦虎;王燕锋;;基于BP算法的数控机床专家系统故障分类器设计[J];工业控制计算机;2015年06期
10 杨争光;范良忠;;基于MEC-BP神经网络在水产养殖水质预测中的应用[J];计算机与现代化;2015年06期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 卫芬;旋转机械多传感器信息融合智能故障诊断关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2018年
2 谷玉海;大型风电机组齿轮箱早期故障诊断技术与系统研究[D];机械科学研究总院;2016年
3 曹伟青;机械早期故障弱信号提取及智能诊断研究[D];西南交通大学;2015年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张旭;基于VMD-神经网络输气管道的工况分类研究[D];东北石油大学;2018年
2 项卓;激光自混合干涉的研究及其在管道泄漏检测中的应用[D];东北石油大学;2018年
3 谢含宇;基于经验模态分析的次声波泄漏检测技术研究[D];西安石油大学;2018年
4 徐业东;城镇地下燃气管道泄漏点定位算法研究[D];内蒙古大学;2017年
5 王黎宏;基于次声波的油气管道泄漏检测系统研究[D];西安石油大学;2016年
6 王思宇;基于EMD和BP神经网络的天然气管道泄漏监测[D];东北石油大学;2016年
7 于春苗;基于盲源分离的输气管道泄漏检测技术研究[D];中国石油大学(华东);2016年
8 王彪;输气管道截断阀安全关断的环道与仿真实验研究[D];西南石油大学;2015年
9 封超;双压力传感器泄漏检测系统探究[D];天津大学;2016年
10 王昕;基于EEMD和支持向量机的天然气管道泄漏诊断[D];东北石油大学;2015年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 毛小虎;郝永梅;邢志祥;严欣明;;城市天然气管道动态泄漏扩散特性模拟分析[J];油气储运;2014年04期
2 谷志宇;董绍华;牛景弘;史纪;;天然气管道泄漏后果影响区域的计算[J];油气储运;2013年01期
3 于旭东;魏学通;李莹;龙兴武;;RBF神经网络在单轴旋转惯导系统轴向陀螺漂移辨识中的应用[J];国防科技大学学报;2012年03期
4 高伟;祖悦;王伟;兰海钰;张亚;;基于二代小波的光纤陀螺实时降噪方法研究[J];仪器仪表学报;2012年04期
5 唐宏宾;吴运新;滑广军;马昌训;;基于PCA和BP网络的液压油缸内泄漏故障诊断[J];中南大学学报(自然科学版);2011年12期
6 刘金海;冯健;;基于模糊分类的流体管道泄漏故障智能检测方法研究[J];仪器仪表学报;2011年01期
7 张景川;曾周末;赖平;封皓;靳世久;;基于小波能谱和小波信息熵的管道异常振动事件识别方法[J];振动与冲击;2010年05期
8 张宇;靳世久;何静菁;陈世利;李健;;基于动态压力信号的管道泄漏特征提取方法研究[J];石油学报;2010年02期
9 余东亮;张来斌;梁伟;叶迎春;王朝晖;;长输管道信号降噪及工况识别方法研究[J];石油学报;2009年06期
10 葛传虎;杨红英;叶昊;王桂增;;A Fast Leak Locating Method Based on Wavelet Transform[J];Tsinghua Science and Technology;2009年05期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 李敏通;柴油机振动信号特征提取与故障诊断方法研究[D];西北农林科技大学;2012年
2 孔德文;大型齿轮传动装置动力学及故障诊断技术研究[D];吉林大学;2008年
3 冯长建;HMM动态模式识别理论、方法以及在旋转机械故障诊断中的应用[D];浙江大学;2002年
4 聂伟荣;多传感器探测与控制网络技术——地面运动目标震动信号探测与识别[D];南京理工大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 吴世来;输气管道泄漏音波检测信号处理的研究[D];沈阳工业大学;2007年
2 刘涛;管道检测系统中的信号处理技术研究[D];天津大学;2007年
3 谭兴强;管道泄漏声发射检测系统的研究[D];重庆大学;2006年
4 景晓斐;输气管道音波泄漏检测技术研究[D];沈阳工业大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡悦;;金融市场中的神经网络拐点预测法[J];金融经济;2017年18期
2 吴立可;;脉冲神经网络和行为识别[J];通讯世界;2018年12期
3 迟惠生;陈珂;;1995年世界神经网络大会述评[J];国际学术动态;1996年01期
4 王丽华;杨秀萍;王皓;高峥翔;;智能双轮平衡车的设计研究[J];数字技术与应用;2018年04期
5 张庭略;;基于硬件的神经网络加速[J];通讯世界;2018年08期
6 苏秀婷;;耦合神经网络的同步[J];绍兴文理学院学报(自然科学);2016年03期
7 朱溦;;神经网络结合平均影响值方法筛选变量[J];产业与科技论坛;2017年01期
8 ;硅光子神经网络亮相[J];石油工业计算机应用;2016年04期
9 任刚红;杜坤;周明;刘年东;张晋;;基于级联神经网络的年降雨量预测[J];土木建筑与环境工程;2016年S2期
10 金鑫;李龙威;季佳男;李祉歧;胡宇;赵永彬;;基于大数据和优化神经网络短期电力负荷预测[J];通信学报;2016年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 孙军田;张喆;;基于神经网络数据挖掘技术确定灾害等级的灭火救援出动力量模型研究[A];2016中国消防协会科学技术年会论文集[C];2016年
2 许进;保铮;;神经网络与图论[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年
3 唐墨;王科俊;;自发展神经网络的混沌特性研究[A];2009年中国智能自动化会议论文集(第七分册)[南京理工大学学报(增刊)][C];2009年
4 张广远;万强;曹海源;田方涛;;基于遗传算法优化神经网络的故障诊断方法研究[A];第十二届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2010年
5 李涛;费树岷;;具有变时滞Cohen-Grossberg神经网络的指数稳定性准则[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 汪灵枝;秦发金;;具有变时滞和脉冲的离散Cohen-Grossberg神经网络的周期解[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
7 韩正之;林家骏;;用神经网络求解非线性相容方程[A];1993年控制理论及其应用年会论文集[C];1993年
8 林家骏;王赞基;;求解不可微优化问题的连续极大熵神经网络[A];1998年中国智能自动化学术会议论文集(上册)[C];1998年
9 姜德宏;徐德民;任章;;基于神经网络的自校正控制器[A];1993中国控制与决策学术年会论文集[C];1993年
10 窦永丰;贝超;;模糊与神经网络结合方式及在控制中的应用[A];1997年中国控制会议论文集[C];1997年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 刘霞;忆阻器制成神经网络更高效[N];科技日报;2017年
2 整理 本报记者 诸玲珍 顾鸿儒;微软神经网络切割法可使加速作用超线性[N];中国电子报;2018年
3 ;神经网络小史[N];电子报;2018年
4 张敏;人机大战,到底谁会赢?[N];北京日报;2017年
5 ;人工智能将取得大面积突破[N];中国企业报;2017年
6 本报记者 龚丹韵;人机大战:人类还有优势吗[N];解放日报;2017年
7 ;人类正迎来云端机器人时代[N];中国企业报;2017年
8 张斌;谁还需要“同传”[N];文汇报;2017年
9 科大讯飞董事长 刘庆峰;高考机器人考入一流大学不再是梦[N];中国教育报;2017年
10 邓洲 中国社会科学院工业经济研究所;深度学习:人工智能进入应用阶段[N];上海证券报;2017年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李一鸣;结合知识和神经网络的文本表示方法的研究[D];浙江大学;2018年
2 LYDIA LAZIB;文本否定范围识别技术研究及其应用[D];哈尔滨工业大学;2018年
3 周小强;基于深度学习的交互式问答技术研究[D];哈尔滨工业大学;2017年
4 刘梅;网络系统的稳定和同步行为研究[D];新疆大学;2017年
5 李若霞;基于忆阻的神经网络的动力学分析及应用[D];东南大学;2017年
6 项延德;基于卷积神经网络的心电信号检测和分类研究[D];浙江大学;2018年
7 孔颖;终态神经网络及其相关应用[D];浙江工业大学;2017年
8 谈宏莹;基于太赫兹时域谱物质检测技术及实验研究[D];燕山大学;2016年
9 吴森森;地理时空神经网络加权回归理论与方法研究[D];浙江大学;2018年
10 张振敏;基于脉冲神经网络的纹理图像识别研究[D];福建师范大学;2016年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 谢良才;基于BP神经网络的煤热解特性及煤灰熔融特性研究[D];西北大学;2018年
2 张旭;基于VMD-神经网络输气管道的工况分类研究[D];东北石油大学;2018年
3 孙昊;粒子群神经网络在供水管线腐蚀预测中的应用研究[D];东北石油大学;2018年
4 严寒;基于卷积神经网络的图像分类算法研究[D];西北大学;2018年
5 季静;融合多重语义对齐表示的机器阅读理解研究[D];南京师范大学;2018年
6 尹化荣;基于卷积神经网络的情感分类算法研究[D];西北大学;2018年
7 邹鑫;基于卷积神经网络的图像分类算法研究[D];西北师范大学;2018年
8 李婷玉;基于神经网络的输油管道腐蚀预测研究与实现[D];华北理工大学;2018年
9 赵士超;基于神经网络的LIBS钢水成分在线检测[D];华北理工大学;2018年
10 曹雲梦;基于BP神经网络的轨道电路故障诊断[D];华北理工大学;2018年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026