[發明專利]一種海底混輸管道腐蝕速率預測方法

有效

• 申請號: 201811550944.0
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN109460631B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 張新生;葉曉艷;何思宇;楊青;張琪;王旭業;蔡寶泉
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F113/14
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

1.一種海底混輸管道腐蝕速率預測方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)不等時間間距測量海底混輸管道的腐蝕速率檢測值序列X⁽⁰⁾，X⁽⁰⁾＝{x⁽⁰⁾(1),x⁽⁰⁾(2),...,x⁽⁰⁾(n)}，x⁽⁰⁾(k)表示序號為k時管道腐蝕速率的檢測值；

2)根據步驟1)得到的海底混輸管道的腐蝕速率檢測值序列X⁽⁰⁾構建用于海底混輸管道腐蝕速率預測的ARIMA模型及NEGM(1,1,τ)模型；

3)將ARIMA模型和NEGM(1,1,τ)模型分別利用等權重法、灰色關聯度準則及誤差平方和最小準則建立三個組合預測模型；

4)根據均方根誤差RMSE、平均相對誤差AARD及平均誤差MAPE對步驟3)建立的三個組合預測模型進行性能評估，并選擇性能最優的組合預測模型，然后利用性能最優的組合預測模型進行海底混輸管道腐蝕速率的預測。

2.根據權利要求1所述的海底混輸管道腐蝕速率預測方法，其特征在于，建立用于海底混輸管道腐蝕速率預測的NEGM(1,1,τ)模型的具體過程為：

11)由海底混輸管道的腐蝕速率檢測值序列X⁽⁰⁾計算一階累加1-AGO序列X⁽¹⁾，其中，X⁽¹⁾＝{x⁽¹⁾(1),x⁽¹⁾(2),...,x⁽¹⁾(n)}，t_j表示序號為j時對應的檢測時間；

12)由海底混輸管道的腐蝕速率檢測值序列X⁽⁰⁾和一階累加1-AGO序列計算海底混輸管道的腐蝕速率檢測值序列X⁽⁰⁾的光滑比ρ(k)及級比σ⁽¹⁾(k)，其中，根據計算得到的光滑比ρ(k)及級比σ⁽¹⁾(k)判斷海底混輸管道的腐蝕速率檢測值序列X⁽⁰⁾是否滿足光滑性條件，當海底混輸管道的腐蝕速率檢測值序列X⁽⁰⁾滿足光滑性條件時，則轉至步驟13)中；當海底混輸管道的腐蝕速率檢測值序列X⁽⁰⁾不滿足光滑性條件時，則轉至步驟1)中；

13)根據一階累加1-AGO序列X⁽¹⁾計算得序列X⁽⁰⁾緊鄰均值生成序列Z⁽¹⁾，其中Z⁽¹⁾＝(z⁽¹⁾(2),z⁽¹⁾(3),…,z⁽¹⁾(n))，z⁽¹⁾(k)＝0.5(x⁽¹⁾(k)+x⁽¹⁾(k-1)),k＝2,3,…,n；

14)根據一階累加1-AGO序列X⁽¹⁾計算NEGM(1,1,τ)模型的建模初始值其中，τ為的時間參數，τ_k表示海底混輸管道腐蝕速率的1-AGO序列各分量的權重系數，

15)設為白化方程參數列，根據一階累加1-AGO序列Z⁽¹⁾構建灰微分方程a及μ均為常數；

16)求解灰微分方程得時間響應函數其中，并以此得到海底混輸管道的腐蝕速率檢測值序列X⁽⁰⁾的還原值則預測得到的海底混輸管道腐蝕速率預測值序列

3.根據權利要求1所述的海底混輸管道腐蝕速率預測方法，其特征在于，基于殘差平方和最小原則建立優化模型，令再代入的表達式，得S對τ的一階導數，令S對τ的一階導數為零，得的時間參數τ。