有压管道输送行业发展步入黄金时期。阀门作为管道运输中不可或缺的控制元件,在维护管道平稳运行的过程中发挥着重要的作用。然而在实际工程中,有压管道中的阀门常处于恶劣的工作环境下,且大多埋于地下,检修其工作状态十分不便。久而久之,阀门实际的工作状态与初始设定值产生偏差,迫使管道压力失衡影响输送效果,严重情况下会造成管道损坏,带来严重后果。因此及时对有压管道中阀门工作状态进行检测显得至关重要。局部均值分解(简称LMD)是一种信号自适应分析方法,多用于处理瞬变信号和非平稳信号。本文基于有压管道瞬变流理论,针对有压管道中阀门的工作状态,采用LMD方法提取瞬变流压力波的能量熵,分别在数值模拟工况和实验工况条件下进行分析,从而研究有压管道中阀门工作状态的检测方法可行性及广泛性。首先,基于管道瞬变流理论,以实际有压管道参数为基础,结合输送介质的流动特性,应用特征线法,对管道进行了瞬变流数值模拟研究。结果表明,在快速关阀的条件下,瞬变流压力波的变化规律平稳可靠。当压力波监测点越接近末端阀门时,瞬变流压力波形完整度最高,持续时间最长,可将该结果用于LMD法检测阀门工作状态。其次,基于LMD算法及能量熵的定义,提出LMD能量熵特征提取法,并针对数值模拟工况进行特征提取分析。结果表明,该方法可以用于有压管道阀门的工作状态检测,经LMD能量熵特征提取分析后发现,阀门开度越大能量熵越大,阀门开度达到最大时能量熵最大。因为此时管道内能量分布较为均匀,而阀门开启度越小则局部阻力系数越大,在阀门处能量损耗就越大,这时的能量熵越小。设计并搭建管道阀门工作状态检测实验台,利用实验对管道不同运行状态,阀门不同开度的工况进行研究,采用最优点采集得到的压力数据,并运用小波收缩降噪法对于采集的信号进行降噪处理,再利用LMD能量熵法对压力波信号进行特征提取,从而进行了实验工况下的阀门工作状态检测。比较结果表明,在实验管道系统中,对于压力传感器采集的瞬变流压力波,LMD能量熵特征提取同样适用,但是需要对实验测得的瞬变流压力波进行降噪处理,否则检测误差较大。综上所述,LMD能量熵特征提取方法可以用于有压管道的阀门工作状态检测,不仅可以应用有压管道瞬变流数值模拟的压力波,而且可以采用实验测量所得的瞬变流压力波,但是需要对其进行降噪处理,本文的研究结果为将该方法应用于实际工程提供了理论依据。