由于天然气管道具有高压、输送距离长等特点，天然气具有可压缩性、易燃、易爆、有毒等危险性，天然气管道一旦发生泄漏事故，后果将非常严重。因此，研究天然气管道泄漏检测技术，保证天然气管道的安全运行具有重要现实意义。　　本文基于声波方法实现天然气管道泄漏检测，主要研究管道泄漏声波信号的获取、降噪处理和管道工况识别技术。由于管道泄漏声波信号在远距离传播过程中易衰减，采集数据较为困难，文中基于ARMLINUX的高速数据采集系统，实现了声波信息的获取并分析了声波数据的实验特性；鉴于泄漏声波信号具有混沌特性、宽频性，实现管道泄漏声波信号的降噪和特征提取较为困难，文中将局部投影降噪方法的邻域改进后应用于管道泄漏声波信号降噪，克服了局部投影降噪时选择邻域参数的盲目性，实现了弱特征信号选取；天然气管道工况操作复杂造成泄漏识别困难，传统的K均值聚类方法能够实现快速动态聚类，但是由于初始聚类中心划分不当容易陷入局部最优，文中采用粒子群优化K均值聚类并应用于管道工况识别中，实验结果表明，粒子群K均值聚类能够实现全局最优动态聚类，提高了识别率。