均值控制图法在泵站压力管道损伤识别中应用.pdf

第 12卷 第3期 南 水 北 调 与 水 利 科 技 Vo1．12 No．3 2014年 6月 South-to-NorthWaterTransfersandWaterScience8LTechnology JurL2014 DOI：10．13476／j．cnki．nsbdqk．2014．03．017 均值控制图法在泵站压力管道损伤识别中的应用 徐存东 ，谢利云 ，王亚楠 ，南瑞芳 ，张 硕 ，魏怀东 (1．华北水利水电大学 水利学院，郑州 450011；2．甘肃省治沙研究所，甘肃 武威 733000) 摘要：针对高扬程泵站压力管道由于流激振动引起的结构损伤问题，基于统计模式理论，提出了采用均值控制图识 别压力管道损伤的方法。首先通过获取正常状态和待识别状态下实测数据的响应信息，构建损伤诊断的系统模型， 对大量数据信息进行统计计算，然后提取特征值，优化特征向量，最后采用均值控制图法对压力管道损伤部位进行 识别。实例分析结果表明，基于统计模式识别的均值控制图法，可以直观精确地对压力管道是否存在损伤做出识 别，因此可以作为工程中大型泵站压力管道损伤识别的重要方法。 关键词：统计模式；系统建模 ；数值模拟；均值控制图；损伤识别 中图分类号 ：TV675 文献标识码：A 文章编号：1672—1683(2014)03—0077—04 ApplicationofMeanControlChartM ethodintheDamageIdentificationofPressurePipeofPumpStation XU Cun-dong ，XIE Li-yun ，W ANG Ya-nan ，NAN Rui-fang ，ZHANG ShUO ，WEIHuai-dong2 (1．SchoolofWaterConservancy，NorthChinaUniversityofWaterResourcesandElectricPower， Zhengzhou450011，China；2．ResearchInstitutionofControlSandinGansuProvince，Wuwei733000，China) Abstract：Thepressurepipeofhigh-liftpumpstationcanhavestructuraldamagesduetoflow-inducedvibration，andthemean controlchartmethodbasedonthestatisticalpatterntheorywasproposedtoidentifythedamage．First，theresponseinformation ofthemeasureddatawasobtainedunderthenormalandto-be-detectedconditions，whichcanbeusedtodevelopthesystem modelfordamagediagnosis．Then，statisticalcalculationswereperformedonnumerousdatainfomr ationtoextracttheeigenval～ ueandoptimizetheeigenvector．Finally，themeancontrolchartmethodwasusedtOidentifythedamageinthepressurepipeof thepumpstation．Theresultsshowedthatthemeancontrolchartmethodcanidentifyanydamageinthepressurepipeintuitively nadaccurately，andthereforeitcarlbeusedasanimportantmethod fordamageidentificationofpressurepipe ofpumpstation． Keywords：Statisticalpattern；system model；numericalsimulation；meancontrolchartmethod；damageidentification 泵站的压力管道是将水泵加压后的高速水流输向出水