Analysis of the characteristics of а cumulant system for liquid leakage detection in pipelines
Acoustic noise signals that are generated by fluid leakage due to a leak in the pipeline have in general case non-Gaussian distribution, so for the further development of acoustic contact leak detection together with correlation-spectral methods it is advisable to use methods used for probabilistic...
Збережено в:
| Дата: | 2022 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine
2022
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://systemre.org/index.php/journal/article/view/560 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | System Research in Energy |
| Завантажити файл: |  |
Репозитарії
System Research in Energy| _version_ | 1871104061726523392 |
|---|---|
| author | Krasylnikov Oleksandr Beregun Viktor Polobiuk Tetiana |
| author_facet | Krasylnikov Oleksandr Beregun Viktor Polobiuk Tetiana |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "Krasylnikov Oleksandr",
"institution": null
},
{
"author": "Beregun Viktor",
"institution": null
},
{
"author": "Polobiuk Tetiana",
"institution": null
}
] |
| author_sort | Krasylnikov Oleksandr |
| baseUrl_str | https://systemre.org/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-18T12:57:42Z |
| description | Acoustic noise signals that are generated by fluid leakage due to a leak in the pipeline have in general case non-Gaussian distribution, so for the further development of acoustic contact leak detection together with correlation-spectral methods it is advisable to use methods used for probabilistic analysis of non-Gaussian processes, in particular cumulant methods of noise diagnostics. The principle of cumulant method of liquid leakage detection in pipelines during operation is considered, which is based on the use of cumulants to distinguish acoustic noise signals registered at the control points of the pipeline section, namely on use of the distance between the cumulant vectors of signals and the mutual correlation function of signals. The block diagram of the cumulant system for liquid leakage detection is given. In order to use the cumulant leakage detection system for power plant diagnosis, a layout of the acoustic leak detection system has been developed, which is a hardware-software complex that performs the collection, registration and statistical processing of acoustic noise signals, as a result of which a decision is made on the presence or absence of leakage, the parameters of the hardware part of the system were given. To obtain estimates of the statistical characteristics of real leakage signals, an installation was used that allows to perform physical modeling of fluid leakage in a pipeline in standing water under sustainable conditions, with fixed leak dimensions and pressure level control. Acoustic noise generated by the flow of fluid moving in the heat pipeline is used as interference. Using the statistical characteristics of real signals, the characteristics of the cumulant leakage detection system were determined – leakage signal attenuation; the maximum distance between the transducers at which the leakage is detected; detector sensitivity; the influence of bandpass filtering on these characteristics is investigated. |
| doi_str_mv | 10.15407/pge2022.01-02.105 |
| first_indexed | 2026-03-24T02:02:13Z |
| format | Article |
| fulltext |
105
Аналіз характеристик кумулянтної системи виявлення витоків рідини у трубопроводах
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2022, issue 1-2(68-69)
1. Вступ
Надійність енергетичних об’єктів і систем
залежить переважно від стану трубопровідно-
го устаткування – паропроводів, водопроводів,
трубопроводів теплових мереж та ін. Останні
десятиліття для експлуатаційного контролю гер-
метичності трубопроводів енергетичного устат-
кування широко застосовується метод акустич-
ного контактного течошукання (АКТ) [1–20].
Виявлення витоків методом АКТ засноване, як
правило, на аналізі кореляційно-спектральних
характеристик акустичних шумових сигналів,
що генеруються витоком рідини через течу в
об’єкті контролю [11–20]. Незважаючи на велику
кількість розробок у даній області, застосуван-
ня існуючих систем з виявлення та течошукан-
ня супроводжується похибками виявлення. Це
обумовлено складністю акустичної обстановки –
конструкцією та безпосереднім доступом до
об’єкту контролю, різноманітністю фізичних
явищ, що супроводжують утворення сигналів ви-
току в наскрізному дефекті та їх подальше поши-
рення об’єктом контролю, наявністю акустичних
завад, створюваних працюючим устаткуванням.
Сигнали витоку мають у загальному випад-
ку негаусівський розподіл, тому для подальшо-
го розвитку АКТ разом із кореляційно-спек-
тральними методами доцільно застосовувати
методи, що використовуються для ймовірніс-
ного аналізу негаусівських процесів, зокрема,
кумулянтні методи шумової діагностики [17],
що дозволить підвищити достовірність та чут-
ливість до виявлення витоків. У роботі [18] на
базі кумулянтного методу запропоновано спо-
сіб виявлення витоків рідини в трубопроводі та
структурна схема системи виявлення.
ISSN 2522-4344 (Online), ISSN 1562-8965 (Print). The problems of general energy, 2022, 1-2(68-69): 105–114
doi: https://doi.org/10.15407/pge2022.01-02.105
УДК 681.518.5+519.25 Олександр Красильніков1, к.ф.-м.н., доц., https://orcid.org/0000-0001-5666-6459
Віктор Берегун2, к.т.н., доц., https://orcid.org/0000-0002-6673-4491
Тетяна Полобюк1*, к.т.н., https://orcid.org/0000-0001-8161-1767
1 Інститут загальної енергетики НАН України, вул. Антоновича, 172, м. Київ, 03150, Україна;
2 Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря
Сікорського», проспект Перемоги, 37, Київ, 03056, Україна;
* Автор-кореспондент: polobyuk@gmail.com
АНАЛІЗ ХАРАКТЕРИСТИК КУМУЛЯНТНОЇ СИСТЕМИ ВИЯВЛЕННЯ
ВИТОКІВ РІДИНИ У ТРУБОПРОВОДАХ
Анотація. Акустичні шумові сигнали, що генеруються витоком рідини через течу в тру-
бопроводі, мають у загальному випадку негаусівський розподіл, тому для подальшого
розвитку акустичного контактного течошукання разом із кореляційно-спектральними
методами доцільно застосовувати методи, що використовуються для ймовірнісного ана-
лізу негаусівських процесів, зокрема, кумулянтні методи шумової діагностики. Розгля-
нуто принцип кумулянтного методу виявлення витоку рідини в трубопроводах у процесі
експлуатації, який заснований на застосуванні кумулянтів для розрізнення акустичних
шумових сигналів, що реєструються в точках контролю ділянки трубопроводу, а саме
на використанні відстані між векторами кумулянтів сигналів та взаємної кореляційної
функції сигналів. Наведено структурну схему кумулянтної системи виявлення витоку рі-
дини. З метою використання кумулянтної системи виявлення витоків для діагностування
енергетичних установок розроблено макет акустичної системи виявлення витоків, який
є апаратно-програмним комплексом, що здійснює збір, реєстрацію та статистичну об-
робку акустичних шумових сигналів, у результаті якої приймається рішення про наявність
або відсутність витоку, наведено параметри апаратної частини системи. Для отримання
оцінок статистичних характеристик реальних сигналів витоку використано установку, яка
дозволяє здійснювати за сталих умов фізичне моделювання витоку рідини в трубі у стоя-
чій воді, з фіксованими розмірами течі та контролем рівня тиску. Як заваду використано
акустичний шум, створюваний потоком рідини, що рухається в трубопроводі теплового
пункту. З використанням статистичних характеристик реальних сигналів визначено ха-
рактеристики кумулянтної системи виявлення витоків – загасання сигналу витоку; мак-
симальна відстань між перетворювачами, за якої виявляється витік; чутливість виявляча;
досліджено вплив смугової фільтрації на ці характеристики.
Ключові слова: акустичне контактне течошукання, виявляч витоків рідини, акустичні
шумові сигнали, кумулянтний аналіз.
© О. КРАСИЛЬНІКОВ, В. БЕРЕГУН, Т. ПОЛОБЮК, 2022
106
О. КРАСИЛЬНІКОВ, В. БЕРЕГУН, Т. ПОЛОБЮК
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2022, issue 1-2(68-69)
Для подальшого використання кумулянтної
системи виявлення витоків рідини необхідно до-
слідити її основні характеристики – максимальну
довжину контрольованої ділянки трубопроводу та
чутливість виявляча, що і визначає мету роботи.
2. Кумулянтна система виявлення витоків
Розглянемо модель формування акустичного
сигналу витоку у трубопроводі [19]. Вважатимемо,
що діагностована ділянка трубопроводу є прямо-
лінійною (рис. 1).
Нехай у певній точці 0х трубопроводу вини-
кла теча, тоді внаслідок перепаду тисків з труби
відбувається витік робочої речовини (рідини),
яка збуджує механічні коливання, що є джерелом
акустичного сигналу витоку в t . У такій систе-
мі утворюється кілька джерел пружних коливань
середовища – у зоні течі та в самому трубопроводі.
Акустичний сигнал витоку в t , що сформував-
ся, поширюється трубою в обидва боки від точки
0х і приймається встановленими в точках 1x і 2x
електроакустичними перетворювачами (ЕАП-1 і
ЕАП-2). Сигнал витоку спотворюється завадами
з1 t і з2 t , які обумовлені шумами, створюва-
ними переважно рухомим потоком рідини.
Електричні сигнали 1 t і 2 t на виході
перетворювачів мають різні часові затримки від-
носно сигналу витоку в t , які залежать як від
відстані між джерелом сигналу витоку та пере-
творювачами, так і від швидкості поширення
акустичних хвиль у середовищі. Отже, спрощена
модель діагностичних сигналів 1 t і 2 t на виході перетворювачів має такий вигляд:
1 в1 з1 1 в 1 з1t t t A t t ;
2 в2 з2 2 в 2 з2t t t A t t ,
де в1 t і в2 t – акустичні сигналу витоку в
точках прийому; 1 сер 1A A l , 2 сер 2A A l – ве-
личина загасання акустичного сигналу витоку
на ділянках 1 0 1l x x і 2 2 0l x x ; 1 1l c ,
2 2l c – час затримки надходження сигналу
витоку до точок 1x і 2x ; с – швидкість звуку в
трубопроводі.
Задачу виявлення витоку рідини в трубопро-
воді розглядатимемо як задачу розрізнення двох
акустичних шумових сигналів 1 t і 2 t . Для
розв’язання цієї задачі використаємо одновимір-
ні кумулянтні функції сигналів 1 t , 2 t та їх
взаємну кореляційну функцію. Вважатимемо, що
завади в точках 1x і 2x є незалежними процесами
з однаковими імовірнісними характеристиками,
а сигнал витоку в t та завада з t – незалеж-
ними стаціонарними випадковими процесами.
Тоді одновимірні кумулянти ,1s , ,2s сигналів
1 t , 2 t та їх взаємна кореляційна функція
12R описуються формулами
,1 1 ,в ,з
s
s s sA ;
,2 2 ,в ,з
s
s s sA ;
12 1 2 вR A A R , (1)
де ,вs , ,зs – кумулянти s-го порядка сигналу
витоку і завади; вR – кореляційна функція ви-
току в t , 2 1 2 1l l c .
Кумулянтний метод виявлення витоку полягає
у використанні для розрізнення сигналів 1 t і
2 t їх взаємної кореляційної функції 12R та відстані між векторами кумулянтів сигналів –
метрики, визначеної формулою
1 2 1 2 ,1 ,2
1
, ,
n
s s
s
κ κ κ
,в 1 2
1
n
s s
s
s
A A ,
(2)
де 1 1,1 2,1 ,1, ,..., nκ , 2 1,2 2,2 ,2, ,..., nκ –
вектори кумулянтів сигналів 1 t і 2 t .
Вочевидь, якщо сигнали 1 t і 2 t співпада-
ють, то 1 2 і 1 2, 0κ .
З урахуванням формули (2) вирішальне пра-
вило про наявність або відсутність витоку фор-
мулюється так:
Рис. 1. Схема ділянки діагностування трубопроводу
107
Аналіз характеристик кумулянтної системи виявлення витоків рідини у трубопроводах
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2022, issue 1-2(68-69)
– витік відсутній, якщо одночасно виконують-
ся дві умови
1 2, 0, 12max 0R ;
– витік є, якщо виконується хоча б одна з двох
умов
1 2, 0 або 12max 0R .
На рис. 2 наведено структурну схему куму-
лянтної акустичної системи виявлення витоків,
на якій позначено: Т – трубопровід; ЕАП-1,
ЕАП-2 – електроакустичні перетворювачі; ПП-1,
ПП-2 – попередні підсилювачі; КЗ-1, КЗ-2 – ка-
нали зв’язку; БОАС – блок обробки акустичних
сигналів.
Система працює наступним чином. Сигнали,
що надходять на перетворювачі, підсилюють-
ся попередніми підсилювачами і передаються
каналами зв’язку в блок обробки акустичних
сигналів.
У блоці обробки акустичних сигналів об-
числюються оцінки взаємної кореляційної
функції 12R̂ сигналів 1 t та 2 t , векто-
ри оцінок їх кумулянтів 1 1,1 2,1 ,1ˆ ˆ ˆ ˆ, ,..., nκ ,
2 1,2 2,2 ,2ˆ ˆ ˆ ˆ, ,..., nκ і метрика
1 2 1 2 ,1 ,2
1
ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ, ,
n
s s
s
κ κ κ .
(3)
На основі отриманих оцінок блок обробки
акустичних сигналів формує рішення про відсут-
ність або наявність витоку за такими правилами:
– витік відсутній, якщо одночасно виконують-
ся дві умови
1 2ˆ , 0κ , 12ˆmax 0R ;
– витік є, якщо виконується хоча б одна з
двох умов
1 2ˆ , 0κ або 12ˆmax 0R .
З метою використання кумулянтної систе-
ми для діагностування енергетичних установок
розроблено макет акустичної системи виявлен-
ня витоків (рис. 3). Він є апаратно-програмним
комплексом, що здійснює збір, реєстрацію та
статистичну обробку акустичних шумових сиг-
налів, в результаті якої приймається рішення про
наявність або відсутність витоку [19].
Рис. 3. Макет акустичної системи
виявлення витоків [19]
До складу апаратної частини системи входять
п’єзоелектричні акселерометри KD 39 (робочий
діапазон частот до 13 кГц, чутливість за напру-
гою 5 мВ/(м/с2)); підсилювач заряду (коефіцієнт
підсилення за напругою 24 дБ); модуль АЦП
ADA-1406 (розрядність 14 біт, частота дискре-
тизації до 350 кГц, 16 аналогових каналів); но-
утбук ASUS із процесором Intel Core 1,73 ГГц,
ємністю оперативної пам’яті 1 Гбайт, об’ємом
вінчестера 160 Гбайт.
У програмне забезпечення системи входить
блок збору та реєстрації акустичних сигналів; бло-
ки оцінювання їх імовірнісних характеристик –
кумулянтів, кумулянтних коефіцієнтів, щільності
ймовірностей, кореляційно-спектральних характе-
ристик; блок прийняття рішення.
Для практичної реалізації кумулянтного ме-
тоду виявлення витоку необхідно визначити на-
ступні характеристики виявляча.
Рис. 2. Структурна схема системи виявлення витоків [18]
108
О. КРАСИЛЬНІКОВ, В. БЕРЕГУН, Т. ПОЛОБЮК
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2022, issue 1-2(68-69)
1. Величину загасання серA l , яка необхідна
для використання формули (1).
2. Значення реальної максимальної відстані
2 1L x x між перетворювачами, за якої витік
виявляється.
3. Чутливість методу, яка визначається міні-
мальним значенням величини 2 1l l l , за якого
у разі наявності витоку сигнали 1 t і 2 t роз-
різняються.
3. Визначення параметрів кумулянтного
виявляча
Для знаходження характеристик виявляча
необхідно знати конкретні значення кумулянтів і
кумулянтних коефіцієнтів реальних сигналів ви-
току рідини та їх залежності від величини тиску
в трубі і діаметра течі. Крім того, повинні бути
відомі ймовірнісні характеристики акустичних
завад, створюваних рухомим потоком рідини. На
даний час імовірнісні характеристики акустичних
сигналів витоку та завад, які залежать від багатьох
факторів, вивчені недостатньо, тому для їх отри-
мання проведено експериментальні дослідження
із застосуванням напівнатурного моделювання.
Для отримання достовірних результатів ста-
тистичного аналізу акустичних сигналів витоку
використано установку [19], яка дозволяє здій-
снювати фізичне моделювання витоку рідини в
трубі у стоячій воді та виключити вплив шуму
потоку рідини, що рухається в трубі, і вплив
зовнішніх шумів. Основним вузлом установки
є сталева труба діаметром 159 мм та товщи-
ною стінки 7 мм. У трубу через вузол подачі
та регулювання надходить рідина, надлишко-
вий тиск якої може досягати 0,8 МПа і контро-
люється манометром, встановленим на трубі.
Для імітації витоку рідини в патрубок на трубі
встановлюється насадка з наскрізним отвором
циліндричної форми з мідними стінками та діа-
метром каналу 1 мм.
Як заваду використано акустичний шум,
створюваний потоком рідини, що рухається в
трубопроводі теплового пункту в корпусі № 7
Інституту технічної теплофізики НАН України.
Розрахунковий температурний графік систе-
ми опалення – 95‒70 °С. Теплове навантажен-
ня системи опалення складає 0,410 Гкал/год
(0,476 МВт). У процесі вимірювання на зовніш-
ньому контурі трубопроводу розподільної мере-
жі тиск становив близько 0,7 МПа, об’ємна ви-
трата теплоносія в середньому становила понад
1000 л/год, що забезпечувало швидкість потоку
понад 0,567 м/с.
Для збору, реєстрації та статистичної обробки
акустичних сигналів витоку та завади використа-
но систему виявлення витоків.
Результати досліджень наведено в роботах
[19, 20] і використано надалі, щоб визначити ха-
рактеристики виявляча.
Визначення величини загасання. Вважатимемо, що
сер
lA l A , (4)
де A – коефіцієнт загасання, який дорівнює ве-
личині загасання сигналу витоку на відстані
1 м, тобто сер 1A A . Нехай сигнал приймається
ЕАП у точках 1x , 2x (рис. 4).
Рис. 4. Схема розташування
перетворювачів на трубі
З формули (1) отримуємо, що за відсутності
завади кумулянти в точках 1x , 2x на відстані 1l і
2l від точки 0х дорівнюють 1,1 1 ,в
sl
s s sl A ,
2,2 2 ,в
sl
s s sl A , звідки випливає формула
для знаходження коефіцієнта загасання:
1
2 1
,2
,1
s l l
s
s
A .
Для знаходження оцінок ,1ˆ s і ,2ˆ s проведе-
но дослідження сигналів витоку [19] при тиску
в трубі 0,6 МПа та діаметрі каналу 1 мм; аксе-
лерометри встановлювались на трубу на від-
стані 1 0,05x м і 2 1,05x м від витоку, тобто
2 1 1l l м. Результати оцінювання кумулянтів
сигналу витоку в точках 1x , 2x і розрахунку ве-
личини 1/
,2 ,1ˆ ˆ s
s s s наведено в табл. 1.
Для подальших розрахунків приймаємо кое-
фіцієнт загасання рівним
1
2 2 1 0,744 мA ,
де 1 , 2 – середньоквадратичні відхилення сиг-
налу витоку в точках 1x , 2x . Зауважимо, що ко-
ефіцієнт загасання A сигналу на відстані 1 м не
перевищує значення 3 дБ.
Отже, величина загасання на підставі форму-
ли (4) визначається виразом
сер 0,744l lA l A .
Розрахунок відстані між перетворювачами.
Нехай теча знаходиться на відстані 1 / 2l L від
точки 1x . Для знаходження максимальної відста-
ні між перетворювачами L порівняємо кумулянти
,1s сигналу в точці 1x та завади ,зs . Вимагаємо
виконання умови
,1 ,з 1 ,в ,з
s
s s s sA
1 ,в ,з 0sl
s sA . (5)
109
Аналіз характеристик кумулянтної системи виявлення витоків рідини у трубопроводах
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2022, issue 1-2(68-69)
Із формули (5) отримуємо
1
lg lg2 2 15,573
lg
s sL l
s A s
,
(6)
де параметр s дорівнює
,в ,в
,з,з
s s
s
ss
.
(7)
Для знаходження відстані L використаємо ре-
зультати роботи [20], де вимірювання характерис-
тик сигналу витоку проводились за тиску в трубі
0,6 МПа і діаметрі каналу 1 мм, а завади – за тиску
в трубі 0,7 МПа. У табл. 2 наведено оцінки куму-
лянтів сигналу витоку ,вˆ s та завади ,зˆ s , отримані
за формулою (7) оцінки параметра ˆ s та розрахо-
вані за формулою (6) значення оцінок відстані L̂.
З даних табл. 2 отримуємо середнє значення ве-
личини відстані між перетворювачами 20,5L м.
Визначення чутливості методу. Поставимо
завдання визначити при заданій відстані L
значення 2 1l l l , за якого 1 2, 0κ κ , тоб-
то мінімальне значення величини l , за якого
у разі наявності витоку сигнали 1 t і 2 t
розрізняються. Припустимо, що 1 0 / 2x x L .
Тоді 1 0,5 0,5l L l , 2 0,5 0,5l L l , і куму-
лянти в точках 1x , 2x дорівнюють
0,5
,1 ,в ,з
s L l
s s sA ;
0,5
,2 ,в ,з
s L l
s s sA .
Порівняємо кумулянти ,1s і ,2s . Для цього
розглянемо відношення
0,5
,в ,з,1
0,5,2 ,в ,з
s L l
s ss
s L ls s s
A
A
0,5
,в ,з
0,5
,в ,з
s L l
s s
s L l
s s
A
A
.
Введемо параметр
0,5
,в ,з
0,5
,в ,з
s
s
s L l
s s
s s L l
s s
A
A
.
(8)
Задамо умову 1s і проаналізуємо параметр
s залежно від ,зs .
1. За відсутності завади ( ,з 0s ) з виразу
(8) отримуємо ss l
s A . Тоді з останньої фор-
мули знаходимо значення sl , враховуючи що
0,744A м‒1:
lg lg7,7865
lg
s s
sl s A s
.
(9)
Зокрема, для 2s отримуємо 2 23,8933lgl .
Якщо задати параметр s однаковим для всіх
s, то 7,7865lg /sl s і sl зменшується при ви-
користанні кумулянтів вищих порядків:
s k
s
l s
l s k
, 1,2,...k
Таблиця 2. Розрахункові значення відстані між перетворювачами залежно від кумулянтів
2 3 4 5 6
s,зˆ 0,0020 3,58·10‒7 ‒1,20·10‒6 5,38·10‒9 6,09·10‒9
s,вˆ 1,0852 ‒0,0027 0,3846 0,0064 0,7237
ˆ s 542,6 7541,9 3,20·105 1,20·106 1,19·108
L̂ , м 21,3 20,12 21,44 18,94 20,96
Таблиця 1. Статистичні характеристики сигналу витоку за поширення на відстані 1 м
2 3 4 5 6
,1ˆ s 1,0852 ‒0,0027 0,3846 0,0064 0,7237
,2ˆ s 0,6012 ‒0,0033 0,1030 ‒0,0098 0,0801
,2 ,1ˆ ˆ| / |s s 0,554 1,222 0,268 1,531 0,111
s 0,744 1,069 0,719 1,089 0,693
110
О. КРАСИЛЬНІКОВ, В. БЕРЕГУН, Т. ПОЛОБЮК
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2022, issue 1-2(68-69)
Зокрема, використовуючи кумулянт 6 вели-
чина 6 20,333l l .
2. Розглянемо вираз (8) у загальному випадку,
тобто коли ,з 0s . Використовуючи формулу (7)
для параметра s, наведемо формулу (8) у тако-
му вигляді:
0,5
0,5
1
1
s
s
s L l
s
s s L l
s
A
A
. (10)
Із формули (10) отримуємо наступний вираз:
0,5 0,5
2 lg
lg 1
s ss l s l
s s
s
A A
L
s A
.
(11)
Оскільки 0s і 1s , то формула (11) ко-
ректна за виконання умови
0,5 0,5 0s ss l s l
sA A ,
із якої отримуємо нерівність
lg lg7,7865
lg
s s
sl s A s
.
(12)
Праві частини формул (9) і (12) співпадають,
отже, вираз (9) визначає мінімальне значення
min sl величини sl , яке не залежить від від-
стані між перетворювачами L і від наявності
чи відсутності завади. Знайдемо значення sl ,
які враховують відстань L та наявність зава-
ди. Підставляючи у формулу (11) значення
0,744A м‒1, отримуємо
0,5 0,50,744 0,74415,573 lg
1
s ss l s l
s s
s
L
s
.
(13)
Враховуючи дані табл. 2, приймемо 20L м
і задамо 2s . Тоді з формули (13) отримуємо
рівняння для знаходження sl :
0,515,57320 lg 0,744 ss l
ss
0,52 0,744 ss l . (14)
Використовуючи значення параметра ˆ s із
табл. 2, чисельними методами отримуємо розв’я-
зок рівняння (14) відносно sl при різних значен-
нях порядків s (табл. 3).
Отже, отримане значення 2 1,98l м біль-
ше теоретичного значення, яке для 2s до-
рівнює 1,172 м (див. формулу (9)). Зі зрос-
танням порядку s (окрім s = 4) значення sl
зменшуються.
Вплив фільтрації на характеристики вияв-
ляча витоку. Отримані у роботі [19] результати
спектрального аналізу сигналів витоку рідини у
трубопроводі і завад показали, що у сигналу ви-
току можна виокремити три характерні смуги
частот – 0–5 кГц; 5–10 кГц і 10 –15 кГц, а основна
потужність завади зосереджена в смузі 0–5 кГц.
Спектральна щільність сигналу витоку переви-
щує спектральну щільність завади в середньому
на 30 дБ у смузі 0–5 кГц, а в смугах 5–10 кГц та
10–15 кГц – більш ніж на 50 дБ.
Тому для подальших досліджень використа-
но результати вимірювань кумулянтів із смуго-
вою фільтрацією завади та сигналу. У табл. 4
наведено значення оцінок параметра ,фˆ s , роз-
раховані на підставі результатів роботи [20] за
формулою
,в
,ф
,з
s
s
s
.
З даних табл. 4 випливає, що після фільтрації
в смугах 5–10 кГц та 10–15 кГц значення параме-
тра ,фˆ s на кілька порядків перевищує значення
параметра ˆ s без фільтрації. Визначимо відно-
шення сигнал/завада так:
1/2в
2,ф
з
[ ]K ,
де в , з – середньоквадратичні відхилення сиг-
налу витоку та завади.
Використовуючи значення 2,ф з табл. 4,
отримуємо, що застосування фільтрації збільшує
відношення сигнал/завада для смуги 5–10 кГц
більш ніж у 15 разів (на 23,9 дБ) та більш ніж у
19 разів (на 25,8 дБ) для смуги 10–15 кГц порів-
няно з відсутністю фільтрації.
Таблиця 3. Розрахункові значення чутливості методу
s 2 3 4 5 6
ˆ s 542,6 7541,9 3,20·105 1,20·106 1,19·108
sl , м 1,98 1,52 0,84 1,44 0,56
/sl L 0,099 0,076 0,042 0,072 0,028
111
Аналіз характеристик кумулянтної системи виявлення витоків рідини у трубопроводах
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2022, issue 1-2(68-69)
Знайдемо значення відстані фL між перетво-
рювачами та значення фl для профільтрованих
у смузі 5–10 кГц сигналів витоку та завади, ви-
користовуючи результати табл. 4.
На підставі (6) формула для розрахунку мак-
симальної відстані фL має вигляд
,ф ,ф
ф
lg lg
2 15,573
lg
s sL
s A s
.
(15)
Усереднюючи значення відстані фL для
2,6s , розраховані за формулою (15), отри-
муємо середнє значення величини відстані
ф 40,5L м. Отже, застосування фільтрації до-
зволяє збільшити відстань між перетворювачами
з 20L м до ф 40L м, тобто вдвічі.
Знайдемо значення величини ,фsl , викорис-
товуючи вираз (13), у такому вигляді:
ф
15,573L
s
×
×
,ф ,ф0,5 0,5
,ф ,ф
,ф
0,744 0,744
lg
1
s ss l s l
s s
s
,
(16)
де параметр ,ф 1s на підставі формули (10) до-
рівнює
,ф
,ф
0,5
,ф
,ф 0,5
,ф
1
1
s
s
s L l
s
s s L l
s
A
A
.
Задамо для всіх s значення параметра ,фs од-
наковим ,ф 2s і приймемо 40L м. Тоді
з формули (16) отримуємо рівняння для знахо-
дження ,фsl :
,ф0,5
,ф
15,57340 lg 0,744 ss l
ss
,ф0,52 0,744 ss l . (17)
Чисельними методами отримуємо розв’язки
рівняння (17) відносно ,фsl для різних значень
порядків s і ,фˆ s (табл. 4), результати наведено
в табл. 5.
Із порівняння даних табл. 3 і 5 можна зробити
висновок, що ,фs sl l для всіх порядків s (окрім
s = 4), проте виконується нерівність відношень
величин ,ф фs sl L l L для всіх порядків s.
4. Висновки
1. На основі аналізу оцінок кумулянтів акус-
тичних сигналів витоку рідини, отриманих на
установці для їх фізичного моделювання, вста-
новлено, що коефіцієнт загасання на відстані 1 м
становить 0,744 м−1 (3 дБ/м). Величина загасання
необхідна для розрахунку відстані між перетво-
рювачами та визначення чутливості кумулянтно-
го методу виявлення витоків.
2. Для знаходження максимальної відстані L
між перетворювачами проведено порівняльний
аналіз оцінок кумулянтів ,1s сигналу в точці
прийому 1x та завади ,зs , у результаті чого отри-
мано, що для виявлення витоку середнє значення
величини відстані між перетворювачами стано-
вить L = 20,5 м.
3. На підставі розробленої методики отрима-
но оцінки чутливості sl кумулянтного виявляча,
абсолютне значення якої використовуючи куму-
лянт 2 дорівнює 2 1,98l м, а відносне значен-
ня становить 2 ,0/ 0 99l L .
Таблиця 5. Розрахункові значення чутливості методу при фільтрації в смузі 5–10 кГц
s 2 3 4 5 6
,фˆ s 1,33·105 2,24·107 4,72·1011 1,81·1012 5,66·1015
,фsl , м 2,37 2,42 0,61 1,95 0,57
,ф фsl L 0,059 0,061 0,015 0,049 0,014
Таблиця 4. Відношення сигнал/завада в різних смугах частот
Смуга фільтрації 2,фˆ 3,фˆ 4,фˆ 5,фˆ 6,фˆ
Без фільтра 542,6 7541,9 3,20·105 1,20·106 1,19·108
0–5 кГц 76,65 2380,95 3223,14 1,28·105 1,64·105
5–10 кГц 1,33·105 2,24·107 4,72·1011 1,81·1012 5,66·1015
10–15 кГц 2,05·105 2,21·108 1,63·1014 4,49·1012 5,53·1018
112
О. КРАСИЛЬНІКОВ, В. БЕРЕГУН, Т. ПОЛОБЮК
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2022, issue 1-2(68-69)
4. Застосування смугової фільтрації дозво-
ляє вдвічі збільшити значення відстані між пе-
ретворювачами, з 20L м до ф 40L м, а також
збільшити чутливість методу, оскільки для всіх
порядків s виконується нерівність відношень ве-
личин ,ф фs sl L l L .
Розробка кумулянтної системи виявлення
витоків рідини дозволить підвищити достовір-
ність та чутливість виявлення витоків рідини
в трубопроводах. Подальшим розвитком цього
напрямку може бути дослідження оцінок ме-
трики (2), розробка системи прийняття рішень,
дослідження застосування трикомпонентних
перетворювачів, тощо.
Посилання
1. Дробот Ю.Б., Грешников В.А., Бачегов В.Н.
Акустическое контактное течеискание. М.:
Машиностроение, 1989. 120 с.
2. Заміховський Л.М., Штаєр Л.О. Контроль ви-
токів з магістральних та технологічних трубопро-
водів: монографія. Івано-Франківськ: ІФНТУНГ,
2013. 224 с.
3. Баранов В.М., Гриценко А.И., Карасевич А.М. и
др. Акустическая диагностика и контроль на пред-
приятиях топливно-энергетического комплекса:
монография. М.: Наука, 1998. 303 с.
4. Leak Detection: Technology and Implementation:
2nd edition. By Stuart, Hamilton. Bambos
Charalambous Publisher: IWA Publishing, 2020. 200 р.
5. Ahmad S., Ahmad Z., Kim C-H., Kim J-M. A
Method for Pipeline Leak Detection Based on Acoustic
Imaging and Deep Learning. Sensors (Basel). 2022;
22(4):1562. https://doi.org /10.3390/s22041562
6. Lin, W.; Wang, F.; Liu, Z.; Wu S.; Qiu X. Pipeline Leak
Detection by Using Time-Domain Statistical Features.
IEEE Sensors Journal. 2017. 17(19), 6431―6442.
7. Ting L.L., Tey J.Y., Tan A.C., King Y.J., Faidz A.R.
Improvement of acoustic water leak detection
based on dual tree complex wavelet transform-cor-
relation method. IOP Conf. Series: Earth and
Environmental Science. 2019, 268: 012025. https://
doi.org/10.1088/1755-1315/268/1/012025
8. Tang X., Liu Y., Zheng L., Ma C., Wang H. Leak
Detection of Water Pipeline Using Wavelet Transform
Method. International Conference on Environmental
Science and Information Application Technology, 2009.
217―220. https://doi.org /10.1109/ESIAT.2009.57
9. Meinert D., Gorny M., Pollmann A., Chen J., Garbi A.
Monitoring Acoustic Noise in Steel Pipelines. Proceedings
of the 2008 7th International Pipeline Conference. 2008
7th International Pipeline Conference, Volume 1.
Calgary, Alberta, Canada. September 29–October
3, 2008. 509―516. ASME. https://doi.org/10.1115/
IPC2008-64115
10. Притужалов А.Д., Капитонов Н.Л., Воронцов А.В.
Контроль утечек в трубопроводной арматуре в
процессе эксплуатации. Технологии нефти и газа.
2012 № 3. 50—53.
11. Hu Z., Tariq S., Zayed T. A comprehensive re-
view of acoustic based leak localization method in
pressurized pipelines. Mech. Syst. Signal Processing,
2021. 161: 107994.
12. Glentis G., Angelopoulos K. Leakage detection
using leak noise correlation techniques: overview and
implementation aspects. Proceedings of the 23rd Pan-
Hellenic Conference on Informatics, 2019.
13. Faerman V.A., Cheremnov A.G., Avramchuk V.S.,
Shepetovsky D.V. The leak location package for as-
sessment of the timefrequency correlation meth-
od for leak location. IOP Conf. Series: Journal of
Physics: Conf. Series 803 (2017): 012040. https://doi.
org/10.1088/1742-6596/803/1/012040
14. Владимирський О.А., Владимирський І.А.
Просторовий і частотний кореляційні параметрич-
ні методи визначення координат витоків підземних
трубопроводів. Електронне моделювання. 2021.
Т. 43, № 4, 22—36.
15. Владимирський О.А. Параметричні методи
діагностування підземних трубопроводів з ура-
хуванням багатохвильового поширення інформа-
ційних сигналів. Електронне моделювання. 2019,
Т. 41, № 1, 03—18.
16. Луцкий М.Г., Пономаренко А.В., Филоненко С.Ф.
Обработка сигналов акустической эмиссии
при определении положения сквозных дефек-
тов. Автоматика. Автоматизация. Электро-
технические комплексы и системы. 2008. № 2,
74—82.
17. Красильников А.И. Перспективные направле-
ния шумовой диагностики теплоэнергетического
оборудования. Неруйнівний контроль та технічна
діагностика – UkrNDT-2016: 8-ма Національна
науково-технічна конференція, 22–24 листопада
2016: зб. допов. Київ: УТНКТД, 2016. 125—130.
18. Спосіб виявлення витоку рідини в трубо-
проводах: пат. 112139 Україна: МПК F17D 5/02;
G01N29/14; G01M 3/04; G01M 3/24 (2006.01).
№ а 2015 05917: заявл. 15.06.2015; опубл.
25.07.2016, Бюл. № 14.
19. Апаратно-програмне забезпечення моні-
торингу об’єктів генерування, транспортуван-
ня та споживання теплової енергії: монографія /
В.П. Бабак, та ін.; за ред. чл.-кор. НАН України
В.П. Бабака. Київ: Ін-т техн. теплофізики НАН
України, 2016. 298 с.
20. Берегун В.С., Красильников А.И., Полобюк Т.А.
Анализ влияния фильтрации на чувствительность
кумулянтного метода обнаружения акустических
сигналов утечки. Промислова теплотехніка. 2018.
Т. 40, № 2. 78—83.
113
Аналіз характеристик кумулянтної системи виявлення витоків рідини у трубопроводах
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2022, issue 1-2(68-69)
References
1. Drobot, Yu.B., Greshnikov, V.A., & Bachegov,
V.N. (1989). Acoustic contact leak detection. M.:
Mashinostroenie, 120 p. [in Russian].
2. Zamikhovskyi, L.M., & Shtaier, L.O. (2013).
Leakage control from main and technological pipe-
lines: monograph. Ivano-Frankivsk: IFNTUNH, 224
p. [in Ukrainian].
3. Gritsenko, A.I., Karasevich A.M., Kudryavcev, Е.М.,
Remizov, V.V. & Sarychev, H.A. (1998). Acoustic diag-
nostics and control at the enterprises of the fuel and energy
complex: monograph. M.: Nauka, 303 p. [in Russian].
4. Hamilton, S., & Charalambous, B. (2020). Leak
Detection: Technology and Implementation. (2nd edi-
tion). IWA Publishing, 200 р.
5. Ahmad, S., Ahmad, Z., Kim, C.-H., & Kim, J.-M.
(2022). A Method for Pipeline Leak Detection Based
on Acoustic Imaging and Deep Learning. Sensors
(Basel), 22(4) [1562]. https://doi.org /10.3390/
s22041562
6. Lin, W., Wang, F., Liu, Z., Wu, S., & Qiu, X.
(2017). Pipeline Leak Detection by Using Time-
Domain Statistical Features. IEEE Sensors Journal,
17(19), 6431–6442.
7. Ting, L.L., Tey, J.Y., Tan, A.C., King, Y.J., &
Faidz, A.R. (2019). Improvement of acoustic wa-
ter leak detection based on dual tree complex wave-
let transform-correlation method. IOP Conf. Series:
Earth and Environmental Science, 268 [012025].
https://doi.org/10.1088/1755-1315/268/1/012025
ANALYSIS OF THE CHARACTERISTICS OF А CUMULANT SYSTEM
FOR LIQUID LEAKAGE DETECTION IN PIPELINES
Oleksandr Krasylnikov1, PhD (Phys. & Math.)., Associate Professor,
https://orcid.org/0000-0001-5666-6459
Viktor Beregun2, PhD (Engin.), Associate Professor,
https://orcid.org/0000-0002-6673-4491
Tetiana Polobiuk1*, PhD (Engin.), https://orcid.org/0000-0001-8161-1767
1 Institute of General Energy of NAS of Ukraine, 172, Antonovycha Str., Kyiv, 03150,
Ukraine;
e-mail: info@ienergy.kiev.ua
2 National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”, 37,
Prosp. Peremohy, Kyiv, 03056, Ukraine;
e-mail: viktorberegun@i.ua
* Cor responding author: polobyuk@gmail.com
Abstract. Acoustic noise signals that are generated by fl uid leakage due to a leak in the
pipeline have in general case non-Gaussian distribution, so for the further development
of acoustic contact leak detection together with correlation-spectral methods it is
advisable to use methods used for probabilistic analysis of non-Gaussian processes, in
particular cumulant methods of noise diagnostics. The principle of cumulant method
of liquid leakage detection in pipelines during operation is considered, which is based
on the use of cumulants to distinguish acoustic noise signals registered at the control
points of the pipeline section, namely on use of the distance between the cumulant
vectors of signals and the mutual correlation function of signals. The block diagram
of the cumulant system for liquid leakage detection is given. In order to use the
cumulant leakage detection system for power plant diagnosis, a layout of the acoustic
leak detection system has been developed, which is a hardware-software complex
that performs the collection, registration and statistical processing of acoustic noise
signals, as a result of which a decision is made on the presence or absence of leakage,
the parameters of the hardware part of the system were given. To obtain estimates of the
statistical characteristics of real leakage signals, an installation was used that allows
to perform physical modeling of fl uid leakage in a pipeline in standing water under
sustainable conditions, with fi xed leak dimensions and pressure level control. Acoustic
noise generated by the fl ow of fl uid moving in the heat pipeline is used as interference.
Using the statistical characteristics of real signals, the characteristics of the cumulant
leakage detection system were determined – leakage signal attenuation; the maximum
distance between the transducers at which the leakage is detected; detector sensitivity;
the infl uence of bandpass fi ltering on these characteristics is investigated.
Keywords: acoustic contact leak detection, liquid leakage detector, acoustic noise
signals, cumulant analysis.
114
О. КРАСИЛЬНІКОВ, В. БЕРЕГУН, Т. ПОЛОБЮК
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2022, issue 1-2(68-69)
8. Tang, X., Liu, Y., Zheng, L., Ma, C., & Wang, H.
(2009). Leak Detection of Water Pipeline Using
Wavelet Transform Method. International Conference
on Environmental Science and Information
Application Technology. Pp. 217–220. https://doi.org
/10.1109/ESIAT.2009.57
9. Meinert, D., Gorny, M., Pollmann, A., Chen, J.,
& Garbi, A. (2008). Monitoring Acoustic Noise
in Steel Pipelines. Proceedings of IPOC the 2008
7th International Pipeline Conferenc, 1. Calgary,
Alberta, Canada, September 29–October 3, рр.509–
516. ASME. https://doi.org/10.1115/IPC2008-64115
10. Prituzhalov, A.D., Kapitonov, N.L., & Vorontsov, A.V.
(2012). Control of leaks in pipeline fi ttings during
operation. Tekhnologii nefti i gaza, 3, 50–53 [in
Russian].
11. Hu, Z., Tariq, S., & Zayed, T. (2021). A compre-
hensive review of acoustic based leak localization
method in pressurized pipelines. Mech. Syst. Signal
Processing, 161 [107994].
12. Glentis, G., & Angelopoulos, K. (2019).
Leakage detection using leak noise correlation
techniques: overview and implementation as-
pects. Proceedings of the 23rd Pan-Hellenic
Conference on Informatics.
13. Faerman, V.A., Cheremnov, A.G., Avramchuk, V.S.,
& Shepetovsky, D.V. (2017). The leak location pack-
age for assessment of the timefrequency correlation
method for leak location. IOP Conf. Series: Journal
of Physics: Conf. Series 803 [012040]. https://doi.
org/10.1088/1742-6596/803/1/012040.
14. Vladymyrskyi, O.A., & Vladymyrskyi, I.A.
(2021). Spatial and frequency correlation parametric
methods for determining the coordinates of leaks in
underground pipelines. Elektronne modeliuvannia,
43(4), 22–36 [in Ukrainian].
15. Vladymyrskyi, O.A. ( 2019). Creation of para-
metric methods for diagnosing underground pipelines
taking into account the multi-wave propagation of in-
formation signals. Elektronne modeliuvannia, 41(1),
03–18 [in Ukrainian].
16. Lutsky, M.G., Ponomarenko, A.V., & Filonenko, S.F.
(2008). Processing of acoustic emission signals
when determining the position of through defects.
Avtomatika. Avtomatizatsiya. Elektrotekhnicheskie
kompleksy i sistemy, (2), 74–82 [in Russian].
17. Krasilnikov, A.I. (2016). Promising directions of
noise diagnostics of thermal power equipment. Proc.
8th National Scientifi c and Technical Conference
Neruinivnyi kontrol ta tekhnichna diahnostyka –
UkrNDT-2016, November 22–24, Kyiv, pp.125–130
[in Russian].
18. Babak, V.P., Krasylnikov, O.I., & Polobiuk, T.A.
(2016). Method of detecting fl uid leakage in pipe-
lines (Patent UA No 112139). https://uapatents.
com/6-112139-sposib-viyavlennya-vitoku-ridi-
ni-v-truboprovodakh.html [in Ukrainian].
19. Babak, V.P., Beregun, V.S., Burova, Z.A.,
Vorobyov, L.Y., Decusha, L.V., Krasilnikov, A.I., ... &
Polobyuk, T.A. (2016). Hardware-software for mon-
itoring the objects of generation transportation and
consumption of thermal energy: monograph. Institute
of Engineering Thermophysics of NAS of Ukraine,
Kyiv, 298 p. [in Ukrainian].
20. Beregun, V.S., Krasilnikov, A.I., & Polobyuk, T.A.
(2018). Analysis of the infl uence of fi ltration on the
sensitivity of the cumulant method of detecting the
acoustic signals of leakage. Promyslova teplotekhnі-
ka, 40(2), 78–83 [in Russian].
Надійшла до редколегії: 31.03.2022
|
| id | systemreorg-article-560 |
| institution | System Research in Energy |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-07-19T01:18:06Z |
| publishDate | 2022 |
| publisher | General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | systemreorg/d9/0d7b58689027a66eb6e1933712e933d9.pdf |
| spelling | systemreorg-article-5602026-07-18T12:57:42Z Analysis of the characteristics of а cumulant system for liquid leakage detection in pipelines Аналіз характеристик кумулянтної системи виявлення витоків рідини у трубопроводах Krasylnikov Oleksandr Beregun Viktor Polobiuk Tetiana acoustic contact leak detection, liquid leakage detector, acoustic noise signals, cumulant analysis акустичне контактне течошукання, виявляч витоків рідини, акустичні шумові сигнали, кумулянтний аналіз Acoustic noise signals that are generated by fluid leakage due to a leak in the pipeline have in general case non-Gaussian distribution, so for the further development of acoustic contact leak detection together with correlation-spectral methods it is advisable to use methods used for probabilistic analysis of non-Gaussian processes, in particular cumulant methods of noise diagnostics. The principle of cumulant method of liquid leakage detection in pipelines during operation is considered, which is based on the use of cumulants to distinguish acoustic noise signals registered at the control points of the pipeline section, namely on use of the distance between the cumulant vectors of signals and the mutual correlation function of signals. The block diagram of the cumulant system for liquid leakage detection is given. In order to use the cumulant leakage detection system for power plant diagnosis, a layout of the acoustic leak detection system has been developed, which is a hardware-software complex that performs the collection, registration and statistical processing of acoustic noise signals, as a result of which a decision is made on the presence or absence of leakage, the parameters of the hardware part of the system were given. To obtain estimates of the statistical characteristics of real leakage signals, an installation was used that allows to perform physical modeling of fluid leakage in a pipeline in standing water under sustainable conditions, with fixed leak dimensions and pressure level control. Acoustic noise generated by the flow of fluid moving in the heat pipeline is used as interference. Using the statistical characteristics of real signals, the characteristics of the cumulant leakage detection system were determined – leakage signal attenuation; the maximum distance between the transducers at which the leakage is detected; detector sensitivity; the influence of bandpass filtering on these characteristics is investigated. Акустичні шумові сигнали, що генеруються витоком рідини через течу в трубопроводі, мають у загальному випадку негаусівський розподіл, тому для подальшого розвитку акустичного контактного течошукання разом із кореляційно-спектральними методами доцільно застосовувати методи, що використовуються для ймовірнісного аналізу негаусівських процесів, зокрема, кумулянтні методи шумової діагностики. Розглянуто принцип кумулянтного методу виявлення витоку рідини в трубопроводах у процесі експлуатації, який заснований на застосуванні кумулянтів для розрізнення акустичних шумових сигналів, що реєструються в точках контролю ділянки трубопроводу, а саме на використанні відстані між векторами кумулянтів сигналів та взаємної кореляційної функції сигналів. Наведено структурну схему кумулянтної системи виявлення витоку рідини. З метою використання кумулянтної системи виявлення витоків для діагностування енергетичних установок розроблено макет акустичної системи виявлення витоків, який є апаратно-програмним комплексом, що здійснює збір, реєстрацію та статистичну обробку акустичних шумових сигналів, у результаті якої приймається рішення про наявність або відсутність витоку, наведено параметри апаратної частини системи. Для отримання оцінок статистичних характеристик реальних сигналів витоку використано установку, яка дозволяє здійснювати за сталих умов фізичне моделювання витоку рідини в трубі у стоячій воді, з фіксованими розмірами течі та контролем рівня тиску. Як заваду використано акустичний шум, створюваний потоком рідини, що рухається в трубопроводі теплового пункту. З використанням статистичних характеристик реальних сигналів визначено характеристики кумулянтної системи виявлення витоків – загасання сигналу витоку; максимальна відстань між перетворювачами, за якої виявляється витік; чутливість виявляча; досліджено вплив смугової фільтрації на ці характеристики. General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2022-05-28 Article Article application/pdf https://systemre.org/index.php/journal/article/view/560 10.15407/pge2022.01-02.105 System Research in Energy; No. 1-2 (68-69 (2022): The Problems of General Energy; 405-114 Системні дослідження в енергетиці; № 1-2 (68-69 (2022): Проблеми загальної енергетики; 405-114 2786-7102 2786-7633 uk https://systemre.org/index.php/journal/article/view/560/492 Copyright (c) 2022 Krasylnikov Oleksandr, Beregun Viktor, Polobiuk Tetiana https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0 |
| spellingShingle | acoustic contact leak detection liquid leakage detector acoustic noise signals cumulant analysis Krasylnikov Oleksandr Beregun Viktor Polobiuk Tetiana Analysis of the characteristics of а cumulant system for liquid leakage detection in pipelines |
| title | Analysis of the characteristics of а cumulant system for liquid leakage detection in pipelines |
| title_alt | Аналіз характеристик кумулянтної системи виявлення витоків рідини у трубопроводах |
| title_full | Analysis of the characteristics of а cumulant system for liquid leakage detection in pipelines |
| title_fullStr | Analysis of the characteristics of а cumulant system for liquid leakage detection in pipelines |
| title_full_unstemmed | Analysis of the characteristics of а cumulant system for liquid leakage detection in pipelines |
| title_short | Analysis of the characteristics of а cumulant system for liquid leakage detection in pipelines |
| title_sort | analysis of the characteristics of а cumulant system for liquid leakage detection in pipelines |
| topic | acoustic contact leak detection liquid leakage detector acoustic noise signals cumulant analysis |
| topic_facet | acoustic contact leak detection liquid leakage detector acoustic noise signals cumulant analysis акустичне контактне течошукання виявляч витоків рідини акустичні шумові сигнали кумулянтний аналіз |
| url | https://systemre.org/index.php/journal/article/view/560 |
| work_keys_str_mv | AT krasylnikovoleksandr analysisofthecharacteristicsofacumulantsystemforliquidleakagedetectioninpipelines AT beregunviktor analysisofthecharacteristicsofacumulantsystemforliquidleakagedetectioninpipelines AT polobiuktetiana analysisofthecharacteristicsofacumulantsystemforliquidleakagedetectioninpipelines AT krasylnikovoleksandr analízharakteristikkumulântnoísistemiviâvlennâvitokívrídiniutruboprovodah AT beregunviktor analízharakteristikkumulântnoísistemiviâvlennâvitokívrídiniutruboprovodah AT polobiuktetiana analízharakteristikkumulântnoísistemiviâvlennâvitokívrídiniutruboprovodah |