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內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　輸水管道是一個(gè)城市的生命線，其泄漏問(wèn)題會(huì)嚴(yán)重浪費(fèi)水資源、造成經(jīng)濟(jì)損失并危害居民生命健康，因此及時(shí)有效地檢測(cè)并定位泄漏源對(duì)城市的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。本書闡述了輸水管道泄漏檢測(cè)與定位的基本理論和方法，詳細(xì)介紹了基于負(fù)壓波信號(hào)和聲發(fā)射信號(hào)的降噪方法、泄漏故障特征挖掘方法、泄漏檢測(cè)方法以及泄漏點(diǎn)定位方法。本書以變分模態(tài)分解等基本信號(hào)處理方法為基礎(chǔ)，利用人工智能研究了負(fù)壓波信號(hào)和聲發(fā)射信號(hào)降噪；利用特征提取技術(shù)，展開(kāi)了泄漏點(diǎn)識(shí)別與定位技術(shù)的研究，其中包括負(fù)壓波信號(hào)壓降特征提取、聲發(fā)射信號(hào)異常點(diǎn)識(shí)別等；利用仿真泄漏信號(hào)、實(shí)驗(yàn)室模擬泄漏試驗(yàn)平臺(tái)采集的泄漏信號(hào)以及真實(shí)輸水管道模擬泄漏信號(hào)，驗(yàn)證了各種方法的有效性；利用深度學(xué)習(xí)構(gòu)造遷移模型，解決了實(shí)際運(yùn)行輸水管道泄漏特征數(shù)據(jù)較少的問(wèn)題。本書可供從事管道檢測(cè)和運(yùn)維的工程技術(shù)人員閱讀使用，也可供相關(guān)專業(yè)的在校師生及科研人員參考。

作者簡(jiǎn)介

　　江竹，西華大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院學(xué)術(shù)委員會(huì)主任委員，教授。主要從事信號(hào)處理、故障診斷等領(lǐng)域教研工作。作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人主持科研項(xiàng)目十余項(xiàng)，其中包括國(guó)家重大基礎(chǔ)研究（973）項(xiàng)目專題2項(xiàng)，總裝備部預(yù)研重點(diǎn)基金項(xiàng)目2項(xiàng)，國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金2項(xiàng)，其他省部級(jí)項(xiàng)目3項(xiàng)。發(fā)表論文40余篇，其中SCI/EI檢索30余篇。李正貴，青海理工學(xué)院/西華大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師，享受國(guó)務(wù)院政府特殊津貼專家、第十二屆發(fā)明創(chuàng)業(yè)獎(jiǎng)-人物獎(jiǎng)獲得者，中國(guó)產(chǎn)學(xué)研合作獎(jiǎng)人物獲得者，流體及動(dòng)力機(jī)械重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室執(zhí)行主任。國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目評(píng)委，學(xué)位論文評(píng)審專家。多年從事水力機(jī)械流動(dòng)機(jī)理研究、特種流體機(jī)械新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，主持國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目子課題1項(xiàng)，主研國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目專題1項(xiàng)、主持完成國(guó)家重點(diǎn)工程子項(xiàng)目2項(xiàng)，主持國(guó)家自然基金面上項(xiàng)目2項(xiàng)、主持省級(jí)科研項(xiàng)目5項(xiàng)，其他科研項(xiàng)目20多項(xiàng)；完成重大技術(shù)改造及關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)23項(xiàng)；發(fā)表學(xué)術(shù)論文160余篇，ESI 6篇，SCI 50余篇，獲得國(guó)防科技進(jìn)步獎(jiǎng)及其他省部級(jí)科技獎(jiǎng)6項(xiàng)，獲得中央企業(yè)科技獎(jiǎng)8項(xiàng)。

圖書目錄

前言第1章　緒論11.1　輸水管道泄漏檢測(cè)與定位技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀11.2　負(fù)壓波技術(shù)71.3　聲發(fā)射技術(shù)91.3.1　聲信號(hào)的傳播特性91.3.2　聲信號(hào)的幅頻特性101.3.3　聲信號(hào)的衰減特性111.4　輸水管道泄漏定位技術(shù)111.5　本章小結(jié)14第2章　負(fù)壓波信號(hào)降噪152.1　VMD信號(hào)分解原理及參數(shù)設(shè)置162.1.1　VMD原理162.1.2　參數(shù)設(shè)置的影響182.2　基于信息熵的VMD參數(shù)優(yōu)化與信號(hào)降噪222.2.1　信息熵222.2.2　VMD參數(shù)優(yōu)化232.2.3　基于皮爾遜相關(guān)系數(shù)的有效IMF篩選242.2.4　仿真試驗(yàn)282.3　基于遺傳算法和模糊熵的VMD參數(shù)優(yōu)化與信號(hào)降噪302.3.1　壓力信號(hào)重構(gòu)及信號(hào)噪聲估計(jì)302.3.2　基于遺傳算法和模糊熵的VMD參數(shù)優(yōu)化與信號(hào)降噪332.3.3　仿真分析392.4　基于北方蒼鷹算法的VMD參數(shù)優(yōu)化與信號(hào)降噪432.4.1　基于北方蒼鷹算法的變分模態(tài)分解432.4.2　基于北方蒼鷹算法的優(yōu)化變分模態(tài)分解452.4.3　評(píng)價(jià)指標(biāo)472.4.4　仿真驗(yàn)證482.5　本章小結(jié)51第3章　聲發(fā)射信號(hào)降噪523.1　噪聲的構(gòu)成523.2　VMD-互相關(guān)系數(shù)算法533.3　VMD-希爾伯特變換算法543.3.1　希爾伯特變換原理543.3.2　VMD-希爾伯特變換算法流程573.4　仿真試驗(yàn)593.4.1　互相關(guān)算法603.4.2　VMD-互相關(guān)系數(shù)算法613.4.3　VMD-希爾伯特變換算法643.5　本章小結(jié)67第4章　輸水管道泄漏識(shí)別和泄漏點(diǎn)定位方法684.1　基于負(fù)壓波信號(hào)的輸水管道泄漏識(shí)別與泄漏點(diǎn)定位684.1.1　試驗(yàn)設(shè)備684.1.2　整體試驗(yàn)系統(tǒng)694.1.3　泄漏定位試驗(yàn)設(shè)計(jì)714.2　基于負(fù)壓波信號(hào)管道泄漏識(shí)別與泄漏點(diǎn)定位方法724.2.1　基于VMD的泄漏定位724.2.2　基于改進(jìn)變分模態(tài)分解的泄漏定位824.2.3　基于負(fù)壓波信號(hào)高頻成分的泄漏定位894.3　基于聲發(fā)射信號(hào)管道泄漏識(shí)別與泄漏點(diǎn)定位1164.3.1　輸水管道泄漏定位試驗(yàn)系統(tǒng)1164.3.2　泄漏模擬試驗(yàn)1214.4　本章小結(jié)130第5章　原水管道泄漏識(shí)別和泄漏點(diǎn)定位1315.1　原水管道泄漏檢測(cè)方法1315.1.1　負(fù)壓波數(shù)據(jù)集1335.1.2　基于變窗法的Transformer1395.1.3　基于參數(shù)的Transformer-TL1415.2　泄漏定位方法1435.2.1　負(fù)壓波拐點(diǎn)初定位1435.2.2　負(fù)壓波拐點(diǎn)定位1455.3　試驗(yàn)與結(jié)果分析1465.3.1　泄漏檢測(cè)結(jié)果與分析1465.3.2　泄漏定位結(jié)果與分析1515.4　本章小結(jié)153參考文獻(xiàn)154