在我国石油管道急剧增加之际,管道安全问题更加令人关注。对输油管道进行监测与检测确保了输油管道的安全运行。在各种泄漏事故中,因小泄漏引起的损失近50%,而对输油管线的小泄漏进行精确诊断,是世界性的难题。基于实时模型法的泄漏检测适用于小泄漏检测,随着计算机技术的不断提高,该方法受到了越来越多的关注。本论文首先建立了输油管道的瞬态流模型,将其改写为适用于滤波估计方法的形式,并应用扩展卡尔曼滤波(EKF)对管道进行泄漏检测与定位。但结果表明,泄漏检测的精度受管道模型与滤波估计方法选择的限制。　　 本文针对EKF检测效果存在的问题,提出了一种扩展管道模型边界条件的管道泄漏检测与定位的方法(EBM),这种方法对原有的管道模型进行改进,将原有模型中的边界进行扩展,系统观测量由原有的四个减少为两个。将该方法结合EKF对管道进行泄漏检测与定位的结果显示,该模型提高了检测靠近管道上下游边界的泄漏点的检测精度。　　 在此基础上,本文分析了EKF在应用于非线性系统估计时存在的缺陷,提出了一种基于粒子滤波(PF)的泄漏检测与定位方法,该方法无需对系统进行线性化,满足了实时性的要求,并且在不增加管道分段数的情况下提高了泄漏检测的精度。本文对EKF,EBM-EKF和EBM-PF的检测效果进行了仿真实验,结果表明EBM模型的有效性,以及PF在泄漏检测与定位精度上的提高。