与小口径天然气管道相比,大口径天然气管道(口径在400mm以上)压力等级高,运输距离长,运行环境也更为复杂,一旦发生事故,其后果也更为严重。因此,研究大口径天然气管道泄漏检测技术,开发相应的泄漏检测系统,对泄漏事故进行快速报警以及对泄漏点进行准确定位具有重要的现实意义。本文对基于音波的大口径天然气管道泄漏检测技术进行研究,具体内容包括:　　 1、利用自主研发的音波高速数据采集系统对音波信号(尤其是小泄漏信号)进行高速采集,实现了不同测点处音波信号的信息获取。　　 2、修正了离散系统条件下的泄漏定位公式以及实时变化的音波波速,并利用GPS授时系统以及互相关技术实现了时间差的准确计算,保证了泄漏点的定位精度。　　 3、对音波信号降噪及弱信号提取技术进行了研究。首先利用多次局部投影降噪技术去除了混杂在音波信号中的大量背景噪声,获取含有少量随机噪声的弱特征信号。然后利用小波多分辨率分析技术实现了弱特征信号提取,保留了信号拐点突变信息。局部投影降噪技术结合小波变换理论实现了噪声与特征信号的有效分离,信噪比提高了20.7dB～38.2dB,效果较好。　　 4、对海量音波数据挖掘技术进行了研究。利用基于自底向上法的分段线性表示对音波序列进行了数据分割,突出信号拐点信息,同源聚类,减小了由自定义长度分割带来的统计误差。同时,运用分裂基算法实现了音波序列快速频率抽取,与基2FFT相比,减少了约33%的实数乘法计算量,提高了分析速度。　　 5、对音波信号识别技术进行了研究。利用基于“仿生模式识别”理论的双权值神经网络对音波信号进行识别,与BP、RBF网络相比,降低了误报警率,提高了识别准确率,实现了正常操作工况与泄漏工况的准确分离。　　 6、设计并开发了基于多线程技术的大口径天然气管道泄漏检测软件系统。利用多线程思想实现了各运行模块的有机统一,通过设置不同的优先级,达到了稳定、高效的效果,实现了从信息获取、泄漏判断到泄漏定位的自动化流程。试验表明,该系统具有较高的泄漏识别准确度和泄漏定位精度,效果较好。