科创中国

本发明公开了一种管道泄漏监测网络的层级式多源数据融合方法，包括：在监测网络的普通节点处，利用小波变换对传感器采集的各类原始泄漏检测信号进行数据级预处理，提取泄漏敏感的特征参量；建立基于蚁群神经网络的特征级数据融合模型，处理节点上各类传感器提取的泄漏特征参数，依据蚁群神经网络的输出结果构造证据的基本概率指派函数；在簇头节点处，使用证据组合规则进行证据合成，依据最大信任度值法做出最终决策。本发明提供一种从数据级、特征级到决策级的层级式多源泄漏检测数据融合方法，解决了管道泄漏监测网络的多源数据处理问题；该方法利用了网络内各类传感器采集的泄漏检测信息，有效提高了泄漏识别的准确率。

一种管道泄漏监测网络的层级式多源数据融合方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、在普通节点处，利用小波变换对原始泄漏信号进行数据级预处理，并提取对泄漏敏感的特征参数；(1)选取小波基对泄漏信号进行分解；选取Symlets小波对传感器提取的原始管道泄漏检测信号进行小波分解；(2)选择小波分解尺度；设管道泄漏检测信号的采样频率是fsKHz，最低识别频率为fminKHz，则最大分解尺度n应满足：<mrow><mfrac><msub><mi>f</mi><mi>s</mi></msub><msup><mn>2</mn><mrow><mi>n</mi><mo>+</mo><mn>1</mn></mrow></msup></mfrac><mo>&GreaterEqual;</mo><msub><mi>f</mi><mi>min</mi></msub><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)<

连数据融合技术作为现代化的一个科学手段，能够对正在运行的系统进行实时监控，例如能够对天然气管网的运行状态进行实时监测，有效的处置一些在人力和环境影响下难以排除的故障，从而保证天然气运行的安全、平稳、高效，因此数据融合技术具有非常重要的作用。当天然气管网发生泄漏时，各个节点的传感器能够对该节点中的天然气信息进行采集，然后将结果上传到生产控制中心进行分析和处理，对管道泄漏监测网络的多源信息处理方法进行研究。

"来自北京航空航天大学，可为本项目的研究开展提供良好的研究工作条件。项目的研究团队由于宁;陈斌;万江文;冯仁剑;吴银锋组成。于宁：北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院导师。研究方向 (1) 先进控制系统与仪器 针对先进计量仪器、校准装置、远程和实时监控设备研究和开发，包括机载仪器计量校准、惯性控制与校准系统、信息采集和管理等内容，主要涉及嵌入式软硬件设计、PC机软件设计和设备电路系统设计调试等技术。 (2) 航电网络技术 研究AFDX、ARINC429、CAN航电网络总线技术，包括总线信号和协议、航电网络时间同步技术、延迟补偿方法、航电总线仿真验证系统等内容。"

本次项目的研究，就是利用数据融合技术为用户建立一个完全智能化的系统，从而实现对官网的实时动态监控，一旦运行中出现问题系统就会自动进行处理，从而精准的对泄漏位置进行定位，避免在人工监测中出现工作效率低下等问题，保证人民的生命和财产安全。为我国技术的发展奠定基础，并扩大其在化工、石化、船舶、环保、军工、海工、轻工等领域等领域的应用。

目前处于何种研发阶段： ☒研发 ☐小试 ☐中试 ☐小批量生产 ☐产业化； 样机： ☒ 有 ☐无 其他：□如选择“其他”，请说明：。 已投入成本： 300000 元。 推广应用情况：已用于学术研究。转化方式：合作开发