基于LMD包络谱熵及SVM的天然气管道微小泄漏孔径识别

第 5 O 卷第 2 0 期 2 0 1 4 年 1 0 月 机 械 工 程 学 报 J OUR NAL 0F M EC HANI CAL E NGI NE ERI NG VO1 ． 5 0 Oc t ． N O． 2 0 2 0 1 4 DoI ： 1 O ． 3 9 0 1 ， J M E． 2 0 1 4 ． 2 0 ． 0 1 8 基于 L MD包络谱熵及 S V M 的天然气管道 微小泄漏孑 L 径识别木 孙洁娣 肖启阳 1 温江涛 2 ， 。 王 飞 ( 1 ． 燕山大学信息科学与工程学院 秦皇岛 0 6 6 0 0 4 ； 2 ． 燕山大学河北省测试计量技术及仪器重点实验室 秦皇岛 0 6 6 0 0 4 ； 3 ．中国石油天然气管道通信 电力工程总公司 廊坊 0 6 5 0 0 0 ) 摘要 ： 针对 管道 泄漏信号 的非平稳特 征 以及管道 泄漏孔径大 小难 以识别 的 问题 ， 提出一种基 于局域均值 分解包络 谱熵及支 持 向量 机 的 识 别 方 法 。 该方 法 对 管 道 泄 漏信 号进 行 局 域 均 值 分 解 ，得 到若 干 个 瞬 时 频 率 具 有物 理 意 义 的乘 积 函 数 ( p r o d u c t i o n F u n c t i o n ， P F ) 分量 ；计算各 P F 分 量 的峭度 值并据此 选 出包含主 要泄漏信 息的分量 作为主 P F分量 ，对这些分 量 进 一步采 用小波包 分解能量法进 行分析 并重构 ；再对重构 后的主 P F 分量 进行希 尔伯 特变换求 取包络谱 ，结 合信息熵 的概 念 提 出包 络谱熵并 计算熵值 ；将 归一化包 络谱熵作 为泄漏信 号特征输入支 持 向量机 分类器 中，用 以区分 不 同的泄漏 孔径 ， 完成对 泄漏孔径 的识 别 。通过 试验 采集大量 的管道 泄漏信 号进行 处理及分 析 ，试 验结 果表明该方 法能有 效识别 不 同泄 漏 孔径类 别 。 关键词：管道微小泄漏识别 ；局域均值分解 ；包络谱熵 ：支 持向量机 中图分类号：T B 5 2 ；T H 8 6 5 Ga s Pi pe l i n e S m a l l Le a k Ape r t ur e Cl a s s i f i c a t i o n Ba s e d o n Lo c a l M e a n De c o mp o s i t i o n En v e l o p e S p e c t......