为了提高输气管道泄漏定位的精度和抗干扰能力,基于除自谱的互功率谱波束形成法,提出一种输气管道泄漏的线性阵列两步定位方法.进行M(=3,5,7)元阵列及其M-1元子阵的泄漏定位和速度估计效果对比实验,分析了3种阵列的抗干扰能力差异.实验结果表明,泄漏信号的4 kHz分量受多径干扰较小,速度估计结果稳定在1 600 m/s～1 700 m/s范围内.相较于2元和4元子阵,6元子阵的速度估计结果更稳定,抗干扰能力更强.相应地,7元阵列的定位精度和抗干扰能力也更优,干扰较小时,对不同泄漏位置的平均定位误差率小于1％,信噪比低至-15 dB时其误差率仍低于2％.而现有基于广义互相关分析的声波法在噪声条件下无法完成有效定位.该研究将阵列技术应用到管道泄漏定位,提高了定位方法的性能.
管道泄漏 波束形成 线性阵列 速度估计 两步定位