基于信息增益的管道堵塞声学检测方法

• 作者: 朱雪峰 冯早 吴建德 马军
• 来源期刊: 振动、测试与诊断
• 关键词: 排水管道 堵塞识别 信息增益 声学特征
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 267-274
• 页数: 8页
• 分类号: TH17|TP277|O429
• 语种: 中文
• DOI: 10.16450/j.cnki.issn.1004-6801.2021.02.009

摘要

针对埋地管道不同程度堵塞检测困难,且堵塞特征难以有效提取的问题,提出离散小波变换、信息增益、声压级变换、梅尔频率倒谱系数、极限学习机相结合的堵塞检测方法.首先,采用低频声学信号作为激励信号,采集待检测管道接收端的声压信息,获取相应的响应信号,对响应信号进行6层离散小波变换,得到8个不同频率范围的分解分量;其次,引入信息增益定量表征8个分量,筛选出包含管道运行状态信息最多的分量,最大限度的保留有效特征信息,对筛选后的分量信号进行声压级变换,提取梅尔频率倒谱系数构成特征向量;最后,利用极限学习机结构简单、学习速度快的特点,对管道运行状态进行有效识别,通过以上方式达到识别管道不同程度堵塞的目的.实验结果表明,该方法不仅能有效识别运行状态下管道的堵塞程度,而且能够排除三通件等常规部件对堵塞识别的影响,提高识别精度,对管道的正常运行和堵塞识别具有理论指导意义和应用价值.