文章标题：基于传声器阵列与变分模态分解的管道泄漏定位技术

文章作者：夏丹^1,2, 刁生林³
关 键 字：传声器阵列;时延估计;变分模态分解;管道泄漏定位
文章摘要：确保船舶管道系统安全运行是一项关键任务，特别是现代的大型运输船舶，这些船舶负责输送燃油、压缩空气等化学性质活跃的物质，一旦船舶管道发生泄漏，不仅会导致资源浪费，甚至可能引发安全事故。为了实现利用传感器阵列对船舶管道泄漏进行准确的定位，本文提出一种结合变分模态分解（VMD）和广义互相关（GCC）的泄漏定位方法。考虑到船舶在海上航行时复杂的环境噪声，研究首先应用VMD对从各个传感器获得的泄漏信号进行多重分解，随后基于互相关系数自适应地选取主要的固有模态函数（IMF）分量，并消除噪声成分。此外，本文考虑到广义互相关权函数的特性，进一步提出一种改进的权函数，以纳入信噪比对时延估计精度的影响。以五元十字形传感器阵列为例，本文详细阐述了声源定位的计算方法。通过实施管道泄漏实验，研究结果验证了所提方法在不同工况下都能实现鲁棒且精确的时延估计，从而准确地定位管道泄漏。