基于虚拟声波的舰艇管网泄漏检测方法研究

针对舰艇管网泄漏监测实时性要求高、拓扑结构复杂、泄漏定位难等特点,本文提出一种基于虚拟声波的管网泄漏检测和定位方法。基于虚拟声波的泄漏检测方法充分利用了声波传感器灵敏度高和压力变送器响应特性一致性好的特点,把实测压力通过数学模型转化成虚拟声波,实现泄漏的高灵敏度检测,利用该管网各分支节点接收到异常信号(虚拟声波)的先后顺序关系,实现泄漏信号传播方向的判别,进而实现管网泄漏管段和泄漏点的准确定位。实验结果表明:该方法泄漏检测灵敏度高,定位准确可靠。     

基于超声波的小型无人艇室内避障定位误差修正系统

以有效躲避室内环境中不同状态障碍物,保障无人艇相对狭小环境下的运行安全为目的,设计基于超声波的无人艇室避障定位误差修正系统。超声波定位模块利用超声波技术检测障碍物,并通过添加参考节点获取定位误差修正量,基于修正量修正定位过程中的误差,提升定位避障精度。超声波信号传输至信号处理单元内,协同GPS模块生成无人艇周边环境信息,并利用通用分组无线服务技术模块将环境信息传输至上位机内,上位机以此为基础生成航线并返回至信号处理单元;信号处理单元依据航线信息,控制舵机执行模块改变航向,在发动机模块驱动下完成航行。测试结果显示,该系统障碍物定位误差控制在1.8 cm内,能够有效躲避固定或运动状态下的障碍物。     

管道泄漏检测实验系统设计与实现

为解决管道泄漏检测问题,同时也为满足学员学习的需要,在实验室中设计了检测管道泄漏的实验系统,该系统基于负压波联合流量法,运用小波分析处理数据及Labview开发了一套系统软件,能够及时发现管道泄漏,并进行泄漏点定位。     

基于BP神经网络的复杂布局管道泄漏检测研究

对基于BP神经网络的复杂布局管道泄漏检测与定位进行研究,确定实验方案和研究内容,介绍BP神经网络的输入参数、训练目标和隐含层节点个数,阐述基于BP神经网络的复杂管道泄漏检测研究。研究表明：用BP神经网络来预测复杂管道发生泄漏后的泄漏量大小是完全可行的;用其对是否发生泄漏进行状态辨识,则还要进行数据的二次处理;由于训练样本过少,用BP网络进行泄漏定位时会产生较大的误差,建议增加训练样本数,从而提高泄漏定位精度。     

天然气储运泄漏检测方法

为保障天然气的安全储运，分析管道运输与液化天然气（Liquefied Natural Gas，LNG）船围护系统的特点及主要对应的泄漏检测方法，理清各泄漏检测方法的适用性和局限性。在天然气管道运输中，硬件检测法虽可获得较为准确的位置信息，但设备因素制约检测手段的可行性；软件检测法虽可降低检测实施难度，但准确的泄漏定位需要对系统变量的精准获取。在LNG船围护系统的泄漏检测中，庞大的工程量决定检测成本的巨大投入，粗检与精检和定量与定位结合的方式可优化资源利用。     

基于自适应滤波技术的舰船信号处理研究

为解决传统舰船信号处理技术对信号处理有效性较低的不足,提出基于自适应滤波技术的舰船信号处理研究。基于自适应滤波技术的引入,搭建舰船信号处理接口,完成基于自适应滤波技术舰船信号处理模型的构建。依托信号处理参数的确定,实现对舰船信号的处理,完成了提出的基于自适应滤波技术的舰船信号处理研究。试验数据表明,基于自适应滤波技术的舰船信号处理方式较传统舰船信号处理方法,舰船信号处理有效性提高52.07%,适用于不同环境下的舰船系统通信信号处理。     

基于矩阵特征分解的水下声源匹配场定位

水下声源定位问题是水声信号处理领域的重点和难点,基于计算声场和接收声场相关性辨识目标距离、深度的匹配场定位方法具有广泛应用。针对Bartlett处理器宽容性好但分辨率低、最小方差处理器分辨率高但对失配敏感的问题,将空间谱估计中基于矩阵空间特征分解的目标定向算法引入匹配场定位。对水下单声源定位、双声源定位、环境失配处理等条件,对比3种定位算法的性能。仿真数据表明,与Bartlett处理器相比,基于矩阵空间特征分解的定位方法具有更高的目标定位准确度。与最小方差处理器相比,该方法在双声源定位时能够分辨相近声源,尤其对深度辨识更准确。实验数据表明,基于矩阵空间特征分解的处理器能够实现表面强干扰条件下的水下弱目标定位。     

2D HyperBeam在主动阵列信号检测中的应用

对分裂波束的阵列信号特性进行了分析,对HyperBeam的1D和2D定义及工作原理进行了讨论,给出主动阵列信号处理中基于2D HyperBeam频域检测的信号处理方法.仿真结果表明,2D HyperBeam波束形成使得主瓣束宽得到锐化,同时旁瓣级也有较大幅度降低,在主动阵列信号检测中性能超过常规波束形成.     

综合船舶导航集成系统中的云平台架构设计

定位导航系统是海上电子信息系统关键设备之一,其定位时效性与精度影响海上航行安全。现有海上导航定位技术有GPS、北斗卫星、红外信号及雷达信号等,传统单机处理模型已经不能满足综合导航集成系统的信号处理性能要求。本文设计了基于云平台架构的综合船舶导航集成系统,研究一种面向服务的私有云架构,最后进行了仿真。仿真结果表明,设计的综合导航系统精度和时效性优于传统导航系统。     

基于隐马尔可夫模型的线谱跟踪技术

线谱检测和跟踪是被动声呐信号处理中的重要内容,本文给出一种基于隐马尔可夫模型的线谱跟踪方法。它采用前向后向算法对LOFAR谱图上线谱进行状态估计,然后根据连续检验对每根线谱的起始和终止时间进行检测,实现对单根线谱和多根线谱的检测与跟踪。通过计算机仿真和海试数据处理,验证了基于隐马尔可夫模型的线谱跟踪技术的有效性和稳定性。     

基于FPGA的水声信号检测系统设计

结合阵列信号处理技术,应用工程化的MUSIC算法,本文设计了一套基于FPGA的水声信号检测系统,对某些声纳检测系统的设计有一定参考价值。     

基于Compact RIO的声信号处理模块在超短基线定位中的应用

提出一种基于Compact RIO嵌入式系统的声信号处理模块,用以实施信号采样、存储及处理各种不同类型的模拟信号,通过结合Compact RIO高速数据处理能力和Lab VIEW图形化开发环境,实现实时水声信号采集、处理,并应用于超短基线定位系统中。水下定位试验验证了模块的可行性和实用性,定位精度满足系统设计要求。     

基于VMD和RBF的舰船管路泄漏识别和定位

针对工作环境恶劣、维护保养不便的舰船管路难以迅速定位泄漏点并对其进行损害管制,提出了一种基于VMD和RBF的舰船管路泄漏识别和定位方法。首先,对管路泄漏产生的空化现象、湍流和流体与管路的摩擦进行分析,研究影响泄漏产生激励的因素;然后,提出一种基于变分模态分解(VMD)与径向基函数(RBF)神经网络的管路泄漏识别和定位方法,通过VMD得到有效分量的中心频率和能量值分别构造特征向量,输入RBF神经网络以达到泄漏识别和定位目的;最后,模拟舰船环境,搭建泄漏管路试验平台,分析泄漏管路不同工况下的振动信号,并对RBF神经网络的诊断准确率进行验证。实测舰船管路故障信号分析表明,泄漏识别的准确率为90%,泄漏定位的准确率为87.5%。     

海底管道泄漏如何检测

管道的泄漏检测方法基本上可分为两类,一类是基于硬件的方法,另一类是基于软件的方法。基于硬件的检漏方法也称直接法,是指对泄漏物进行直接检测。基于软件的检漏方法也称间接法,是指检测因泄漏而造成的影响,如流体压力、流量的变化来判断泄漏是否发生及泄漏位置。一、泄漏检测系统的评价指标参考美国ASME提出的有关管线泄漏评估指标,对一种泄漏检测方法优劣或一个检漏系统性能的评价,一般应从以下七个方面加以考虑:1.泄漏位置定位精度定位精度是指测定出的泄漏点位置的精确度,它是以误差范围的大小来表征的。当发生不同等级的泄漏时,对泄…     

基于船舶卫星遥感图像的目标特征算法

在现代海洋运输及海上军事业务中,对船舶目标的有效定位及跟踪是保证海洋运输安全的有效方法之一。现有的海上目标检测跟踪系统中,有基于雷达目标检测﹑水声目标检测及卫星遥感图像的目标检测方法。由于海上环境的复杂性及目标物的快速移动性,基于遥感图像的目标检测成为最重要的方法之一。本文分析现有船舶目标物的特征参数,提出船舶卫星遥感图像快速有效的船舶目标特征值提取算法,最后给出了基于此算法的数据库设计。     

船舶网络信息加密中混合型漏洞实时检测方法

由于传统方法忽略了对漏洞位置的检测,导致所检测到的漏洞信息不全面,且漏洞定位准确率也偏低,无法达到理想的漏洞检测效果,为此本文提出并设计了一种基于粒子群的混合型漏洞实时检测方法。在分析混合型漏洞特征的基础上,建立检测规则,结合粒子群理论,建立实时检测算法,利用粒子群间的信息交互方式,寻求精准的漏洞位置,实现船舶网络信息加密中混合型漏洞的实时检测与定位。仿真实验结果表明,基于粒子群的检测方法能够有效提升漏洞检测的准确性与漏洞定位的精准度,具备极高的有效性。     

潜用燃料电池氢泄漏分析及检测技术

根据潜用燃料电池需要在舱内使用和存储氢气的实际情况,利用喷管理论建立氢气在密闭空间内的泄漏和扩散计算方法,并给出计算实例;并提出一种基于无线信号衰减特性(RSSI)的氢泄漏点经验定位算法。研究成果可用于燃料电池上艇使用时的安全性分析以及快速确定氢气泄漏点的位置。     

基于傅里叶变换的快速TAMVDR算法

时域解析信号MVDR算法(TAMVDR)可以在一次快拍的前提下获得较好的宽带信号处理效果,是一种在阵列信号处理中具有广泛应用前景的高分辨波束形成方法,但因运算量较大制约了其工程应用。本文详细分析基于傅里叶变换的时域解析信号构造和精确时延方法,提出改进的快速TAMVDR算法,给出具体算法流程和运算量分析。海上实验结果表明,快速TAMVDR算法的处理性能与TAMVDR算法相当,其波束分辨力和检测能力均优于常规波束形成技术,其运算量仅为TAMVDR算法的1/4。     

船舶管路系统泄漏定位实验研究

船舶管路是船舶的重要组成部分,由于外部环境的恶劣,管路泄漏不可避免,对管路泄漏的监测定位尤为重要,针对这个问题,本文分析了管路泄漏机理,搭建了船舶管路泄漏定位实验台,选用小波变换对采集信号进行滤波处理,进而导入流体网络模型中,选用了±3 k Pa作为阈值判定管路泄漏,最后运用压力梯度法进行泄漏定位,完成了船舶管路的泄漏定位检测。     

基于声发射的船用压力容器泄漏检测试验设计研究

文章在分析声发射检测机理的基础上,设计了基于声发射的压力容器泄漏检测系统,搭建了试验室条件下的检测平台,采集、分析处理了多种工况下的泄漏声发射数据,得到了船用压力容器泄漏声发射信号的特征参数。