用matlab小波分析法 做输油管道泄漏检测与定位

资 源 简 介

用matlab小波分析法 做输油管道泄漏检测与定位

详 情 说 明

在输油管道监测领域，小波分析法因其优异的时频局部化特性成为泄漏检测的重要手段。本文以MATLAB为工具，使用db3小波基函数对含噪声的模拟管道信号进行故障分析，演示完整的泄漏定位流程。

首先需构建接近真实场景的仿真信号。在压力波传播模型中注入瞬态脉冲模拟泄漏点，同时叠加高斯白噪声模拟现场干扰。这种组合能有效验证算法的抗噪性能。

选择db3小波进行5层分解时，需注意该小波的3阶消失矩特性适合捕捉压力信号的突变特征。分解过程中，高频细节系数（d1-d5）携带泄漏瞬态特征，而低频近似系数（a5）反映信号基线。通过比较各层细节系数的峰值突变，可有效区分噪声与真实泄漏信号。

定位环节的关键在于重构特定频带信号。通常选择d4-d5频段进行信号重构，因为该频段既包含泄漏特征又避免了高频噪声干扰。通过寻找重构信号的极值点，结合采样频率可换算实际泄漏位置，其精度取决于分解层数和小波基的选择。

该方法优势在于：db3小波的紧支撑特性确保时域定位准确；多尺度分析能自适应提取不同频段特征；通过阈值去噪可有效抑制高斯噪声影响。实际应用中还需考虑管道材质、流体参数对波速的影响以提高定位精度。