油气资源作为当今最重要的能源,其运输方式有公路、铁路、水运、航空和管道运输这五种方式,其中管道运输是油气资源最主要的运输方式。但随着时间的推移,管道本身材质的老化、腐蚀、凝管、遭遇自然灾害和误操作等原因,管道运输存在大量的事故隐患,爆管、断管、泄漏、打孔盗油等重大事故呈上升趋势。因此,开发可靠稳定的泄漏检测与定位系统成为管道运输安全生产的一项迫切需要。本文在阅读相关文献的基础上分析了管道运输发展和现状,研究了管道泄漏检测被广泛使用的方法。论文以大庆油田南一油库到南三油库之间长30公里的原油管道泄漏检测与定位项目为背景,开展了以下工作：(1)应用基于负压波的方法做泄漏检测与定位,针对管道运输生产过程中工况调整频繁,干扰复杂,给泄漏检测带来虚警率高的现象,给出了一种双压力传感器方法,判断负压波的传播方向,滤除了工况调整对泄漏检测系统产生的干扰。该方法分别在管道两端相距500米左右的地方安装两个压力传感器,两个传感器采集的压力信号之间衰减不大,波形非常相似,这有利于相关对比,从而准确判断负压波的传播方向,综合管道两端的负压波的传播方向就能判定是工况调整还是泄漏引起的负压波。(2)在研究小波变换去噪的基础上,提出了多元信号小波变换阈值去噪压力信号预处理方法,利用该方法对项目中首末端的双压力传感器产生的四维信号预处理,考虑了多元信号之间的噪声在空间上的结构上存在一定的相关性,与传统小波变换阈值去噪相比,改善了信号的信噪比。该方法将同一时间点上的多元信号看做一个整体,而非传统的对一元信号直接小波阈值去噪。(3)在分析信号表示理论的基础上,提出了基于稀疏分解的泄漏检测方法。该方法将压力信号分为平稳信号,缓慢下降信号,突变下降信号和上升信号四种类别,并设计了压力信号超完备字典,利用改进的正交匹配追踪稀疏分解算法对信号进行分类,实验表明该方法的压力信号识别率能达到90%以上(4)研究了基于信号相关分析的时延估计方法,比较了基本相关、相位变换广义相关、最大似然函数广义相关和自适应最小均方时延估计算法在不同信噪比条件下仿真信号以及实际应用中时延估计性能；应用基本相关法估计负压波到达两端传感器的时延,定位管道泄漏点的位置,该方法将泄漏检测结果中的负压波信号与另一端信号做互相关分析,其定位误差在5%之内,在项目实施过程中取得很好的效果。(5)集成了以上分析方法实现了大庆油田管道泄漏检测定位的软件系统。