PCCP管道断丝声纹信号时频特征研究OA

PCCP管道作为长距离输水工程的核心承压结构,其服役安全性与预应力钢丝断裂数量密切相关。针对基于分布式光纤的断丝声纹监测需求,提出了一套系统化的声纹特征提取方法。采用分形维数分析法对异常声波信号进行精准识别与时段截取,有效缩减非线性时频分析数据量。采用ICEEMDAN将断丝声纹信号分解为多个模态分量,并基于模态分量序列的突变系数分析选取声纹信号瞬时分量及长时分量。通过对瞬时分量和长时分量进行边际谱分析,提取断丝声纹信号频域特征。最后,通过与5组非断丝干扰冲击信号进行对比,结果表明:断丝声纹信号异常声波信号持续时长为0.25 s左右,而干扰声纹的异常声波信号持续时长往往低于0.15 s;断丝声纹信号瞬时分量主频集中在1400 Hz以上,而干扰声纹信号的瞬时分量主频在1300 Hz以下;断丝声纹信号长时分量主频在120 Hz左右,而其他非断丝干扰声纹长时分量主频在80 Hz以下。所提出的PCCP管道异常声纹信号时频特征的提取方法通过特征参数的自适应提取机制,实现了全流程计算机自动化处理,为PCCP断丝监测提供了有力技术支持。