地震波传感器数据融合管道安全监测预警系统

"基于多地震波传感器数据融合的管道安全监测预警系统.pdf" 本文深入探讨了一种基于多地震波传感器数据融合的管道安全监测预警系统的设计与应用。该系统利用地震波传感器阵列来实时监控管道周围的环境变化，旨在提前发现可能导致管道安全问题的异常振动。地震波传感器能够捕捉到管道附近的各种震动信号，这些信号可能是由地质活动、管道自身运行问题或外部机械干扰等引起的。 首先，文章介绍了采用经验模态分解（EMD）这一信号处理技术，对收集到的地面震动信号进行分析。EMD是一种自适应的非线性、非平稳信号处理方法，能够将复杂的震动信号分解为一系列简化的固有模态函数（IMF）。通过对分解结果的归一化峭度进行提取，可以得到反映信号特征的特征向量。归一化峭度是衡量信号局部不平坦程度的指标，对于识别不同类型的震动信号具有重要作用。 接着，论文讨论了单一传感器下目标识别的过程。通过选取主要频率区域的特征向量，可以对特定的震动源进行区分，例如区分地质活动和人为操作等。然而，由于监测系统通常由多个独立的传感器模块组成，单一传感器的识别可能存在不确定性。因此，文章引入了D-S证据理论来进行数据融合，以提高目标识别的准确性和可靠性。D-S证据理论是一种处理不确定信息的数学框架，它允许合并来自多个源的证据，从而得到更可靠的决策结果。 实验部分，作者利用实际采集的数据验证了所提出方法的有效性。通过这种方法处理后的数据，能够更准确地识别出可能威胁管道安全的事件，从而及时触发预警系统，采取必要的预防措施。 关键词涵盖了管道安全监测、预警系统、目标识别、经验模态分解、地震波传感器、数据融合方法、特征向量以及地震信号分析，这些都是该研究的核心内容。该系统的开发与实施，对于保障能源输送管道的安全运行、预防潜在事故、减少经济损失以及保护环境具有重要意义。