基于鲸鱼优化算法的变分模态分解和改进的自适应加权融合算法的管道泄漏检测与定位方法

作者：易康; 蔡昌新^*; 廖锐全; 唐文涛

来源：科学技术与工程, 2023, 23(33): 14220-14230.

• 管道泄漏检测
• 多传感器
• 自适应加权融合
• 鲸鱼优化算法
• 变分模态分解

针对管道泄漏检测与定位方法存在负压波传播衰减、噪声干扰大、数据融合率低等3种问题，提出了基于鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm, WOA)的变分模态分解(variational modal decomposition, VMD)和改进的自适应加权融合算法(improved adaptive weighted fusion, IAWF)的管道泄漏检测与定位方法。该方法提出了三传感器泄漏检测与定位模型，并利用抗干扰能力强的WOA-VMD算法对原始信号进行消噪处理；然后采用小波分析求消噪信号的奇异点，进一步求出压力变送器检测到负压波信号的时间差；在此基础上，利用改进的自适应加权融合算法对多传感器数据进行融合，最终得到泄漏点的实际位置。实验结果表明：该方法可以有效地滤除噪声分量，获得更精确的融合结果，定位精度高，相对定位误差可以控制在1%以内，为管道泄漏检测与定位提供了一种新方法。

• 单位
  荆楚理工学院; 中国石油天然气集团公司; 长江大学; 电子信息工程学院