[發明專利]一種基于AFPSO-K-means的長輸油管道泄漏檢測方法及系統

在審

• 申請號: 201910703524.X
• 申請日: 2019-07-31
• 公開（公告）號: CN110610245A
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 董宏麗;王闖;張勇;路陽;路敬祎;楊帆
• 申請（專利權）人: 東北石油大學
• 主分類號: G06Q10/00
• 分類號: G06Q10/00;G06Q10/04;G06Q50/06;G06N3/00
• 代理公司: 11514 北京酷愛智慧知識產權代理有限公司
• 代理人: 張紹磊

本發明提出一種基于AFPSO?K?means的長輸油管道泄漏檢測方法及系統，通過初始化粒子群，定義粒子群中每個粒子的初始速度和位置；確定每個粒子的適應度值；遍歷每個粒子的適應度值，得到個體粒子的適應度值對應的最優位置，以及粒子群的最優適應度值中的全局最優位置；根據個體粒子的適應度值對應的最優位置，對每個粒子的速度和位置進行迭代更新；當所有粒子的位置與粒子群的最優適應度值中的全局最優位置的距離小于預設閾值或者迭代次數達到預設次數時，輸出當前迭代更新結果，以確定管道泄漏的實際位置。該方案適用于長輸油管線故障檢測，在避免局部最優結果的前提下，可準確獲得全局最優值。

技術領域

本發明屬于長輸油管線故障檢測技術領域，具體涉及一種基于AFPSO-K-means的長輸油管道泄漏檢測方法及系統。

背景技術

石油是重要的能源，日常生活，工業生產，航天軍工都需要石油作為能源和原料。經過石油分離出的汽油、瀝青等化工產品廣泛應用到人們日常生活中，隨著經濟的快速發展，石油的需求日益增多，其輸送問題逐漸進入人們的視線。管道作為一種使用最有效，最安全，最快捷的運輸方式，廣泛應用于石油運輸行業，截至到目前，我國輸油管線總長達20×10⁴km。但是由于管線老化，自然災害和人為盜油等原因，造成了大量的石油泄漏，嚴重污染了環境，甚至人的生命財產。因此，對輸油管道定期檢測是十分必要的，最早是人工進行巡線，人工巡線不但效率低，成本高，而且有些險峻地區人無法巡線，因此，提出了一些間接檢測方法：負壓波，小波變換等，但是大多檢測精度不夠高。

發明內容

為了克服上述缺陷，本發明提出一種基于AFPSO-K-means的長輸油管道泄漏檢測方法及系統，該方案應用于長輸油管線故障檢測，具有精度高，實時性佳，簡單易操作等優勢。

本發明的目的是采用下述技術方案實現的：

一種基于AFPSO-K-means的長輸油管道泄漏檢測方法，所述方法包括：

初始化粒子群，定義所述粒子群中每個粒子的初始速度和位置；

確定每個粒子的適應度值；

遍歷每個粒子的適應度值，得到個體粒子的適應度值對應的最優位置，以及粒子群的最優適應度值中的全局最優位置；

根據所述個體粒子的適應度值對應的最優位置，對每個粒子的速度和位置進行迭代更新；

當所有粒子的位置與粒子群的最優適應度值中的全局最優位置的距離小于預設閾值或者迭代次數達到預設次數時，輸出當前迭代更新結果，以確定管道泄漏的實際位置。

優選的，所述初始化粒子群，定義粒子群中每個粒子的初始速度和位置包括：

定義待檢測的管道的樣本點數目n，構建由n個樣本點構成的數據集x_i＝(x_i1,x_i2,...,x_id)；i＝1,2,...,n,

將待聚類的數據集均分為k個類，每個類別為一個粒子群；

隨機選取所述粒子群中各個粒子的初始位置和初始速度；

根據每個粒子的初始位置和初始速度，獲得個體極值和全局極值。

進一步地，通過下式將待聚類的數據集均分為k個類：

X＝C₁∪...∪C_k∪C_outliers

其中，C₁...C_k表示k個類別，k為類別數，X表示經過聚類處理后的數據集。

進一步地，通過下式確定每個粒子的適應度值：