随着我国天然气管道运输业的不断发展，越来越多的天然气管道都处于建设过程中，再加上在现有的天然气管道中，大多数的铺设年限都过长，由于自然腐蚀或者人为破坏等原因，输气管道泄漏事件的发生频率越来越快。而管道的泄漏不但会造成环境污染、经济损失，还会引发人身伤害甚至对国家安全也会有影响。而为了减少管道泄漏引起的巨大损失，并降低管道事故中造成的危害，需要及时的监测管道的泄漏情况并对泄漏点进行精确的定位。因此，管道的泄漏检测与定位在学术界的都受到了高度重视，同时保证管道泄漏检测的及时性与精确性受到各方学者的研究与支持。由于受到天然气长输管道自身特性和地貌特征等因素的影响，很难建立准确的模型。本文结合我国的现有情况以及目前存在的各种检测方法，并根据天然气管道泄漏的特点，提出了一种基于小波变换和分布估计算法以及差分进化算法的算法，用于检测泄漏的发生并进行定位，其中主要工作内容如下几个方面所示：首先，分析天然气管道泄漏检测的国、内外研究现状和发展趋势；并描述了管道泄漏发生时，次声波信号产生的基本原理以及基于次声波进行检测和定位的方法。其次，通过对现有的泄漏检测方法进行对比分析，采用以基于小波变换的次声波管网泄漏检测算法。利用小波分析的方法判断天然气信号的泄漏情况，选择合适的小波基、阈值函数和小波分解层数，对泄漏信号进行小波分解和重构，并采用模极大值的方法对各层小波中泄漏点进行定位，通过运算得到多组时间差，为后续信号分析做了前期准备工作。然后，介绍了基于小波变换和分布估计算法在泄漏检测和定位中的应用，描述分布估计算法的原理、概率模型以及算法的优化过程，并对分布估计算法进行改进，提出了一种基于阿基米德copula函数的分布估计算法，解决了分布估计算法在优化速度慢以及概率模型复杂的缺点；并利用小波分析得到的多组定位结果作为改进算法的初始种群进行优化。最后，介绍了基于小波变换和差分进化算法在泄漏检测和定位中的应用，分析差分进化算法基本原理以及优化方法，在对差分进化算法基本原理和性能优势介绍的基础上针对差分进化算法后期收敛速度慢、易陷入局部最优解的缺陷，从交叉概率因子、变异因子两个方面对算法进行了改进。并将小波分析得到的多组定位结果作为改进算法的初始化种群进行优化。并对比分析改进的分布估计算法和差分进化算法在收敛速度、优化时间和复杂程度。