随着我国横跨东西、纵贯南北、连通海外的油气管网布局的初步形成,在役管道的安全运行和智能化趋势逐步成为业界关注的焦点。出现在油气管道SCADA系统界面上的压力异常波动表征了管道输送过程中的工况变化,是反映管输状态的晴雨表。本文从解决工业实际问题的角度出发选题立意,以液体管道负压波处理与泄漏检测为研究对象,在液体管道输送相关理论的基础上,通过实验与软件仿真模拟,对液体管道的泄漏工况进行了深入的探讨。首先,以瞬变流理论为基础,对液体管道泄漏过程进行数值计算,为负压波法应用于管道泄漏检测提供了理论依据,也为实验所需要的传感器选型提供了参考;然后,研究了小波变换在负压波信号预处理中的应用,以此为工具提取管道泄漏等工况的信号特征,利用融合算法对采集到的压力信号进行处理,并分析管道不同工况的压力波动特点及原因;最后,建立负压波沿管线衰减的近似数学模型,利用此模型对液体管道泄漏进行进一步的研究。研究结果表明,管道中泄漏量不同影响的是负压波的幅值,对整体波形并没有改变,同时,发生改变的幅值的大小和泄漏量大小有关;小波去噪和奇异捕捉应用于压力异常波动信号效果良好,可用于各种工况负压波信号的特征提取;利用环道实验模拟实际管道泄漏工况,验证了小波去噪的实际效果,并根据其不足,建立新阈值函数,提高了小波去噪的重构精度,首次从数学角度分析了新阈值函数的可行性与优越性;在改进小波阈值函数的基础上,将小波变换与基于最大信噪比的盲源分离方法相融合,通过分离已知构造信号说明了此方法的适用性;在管道物理模型的基础上,通过分析管道动态过程,建立指数型衰减模型,利用此模型,提出了负压波法最小可检测泄漏率与敏感点的确定方法,并分析了各因素对最小可检测泄漏率以及敏感点的影响情况。