[發明專利]一種基于大數據的石油管材質量動態評價方法及系統

在審

• 申請號: 202110004869.3
• 申請日: 2021-01-04
• 公開（公告）號: CN112801137A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 張庶鑫;何小東;張華佳;張華;馮杰;朱麗霞
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油天然氣集團公司管材研究所
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06F16/245;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 張海平

1.一種基于大數據的石油輸送管材質量動態評價方法，其特征在于，包括以下步驟：

建立石油輸送管材的歷史檢測數據庫和失效數據庫，處理得到數據矩陣；

通過K-means聚類分析，計算得到歷史檢測數據庫的k個聚類簇中心a₁,a₂,a₃,a₄,…,a_k；

通過K-means聚類分析，計算得到失效數據庫的l個聚類簇中心b₁,b₂,b₃,b₄,…,b_l；

通過計算x＝1,2,3,…,k；其中‖a_x-b_i‖為a_x與b_i的距離，對a_x按照大小進行排序，即得到k個聚類簇中心的等級排序；

對于待評價石油輸送管道檢測結果計算其與a_x距離，x＝1,2,3,…,k，距離最小對應的聚類簇中心的等級為該的質量評級。

2.根據權利要求1所述的基于大數據的石油管材質量動態評價方法，其特征在于，所述歷史檢測數據庫是通過采集質量檢驗機構的歷史檢測數據，獲取石油輸送管材質量檢測的結果并形成歷史檢測數據庫。

3.根據權利要求1所述的基于大數據的石油管材質量動態評價方法，其特征在于，所述失效數據庫是采集質量檢驗機構的歷史失效分析數據，將與輸送管道材料性能有關的失效數據提取，剔除非材料相關數據，形成失效數據庫。

4.根據權利要求1所述的基于大數據的石油管材質量動態評價方法，其特征在于，所述數據矩陣是從歷史檢測數據庫和失效數據庫中提取出各類產品與檢驗策略相關的數據，處理整理成結構化數據，形成數據矩陣。

5.根據權利要求1所述的基于大數據的石油管材質量動態評價方法，其特征在于，K-means聚類分析具體步驟為：

設置管材歷史檢測/失效數據庫Kb簇的個數k，設置值為3～8，分別計算誤差平方和SSE(k)；

式中，SSE(k)為簇為k時的誤差平方和，b為歷史檢測數據庫中的檢測數據行，表示為一個數據點；m_i為Kb中k個簇的中心，為隨機初始設置值；

隨著k的增大，誤差平方和SSE會逐漸減小，當k逼近真實簇數時，再增加k，聚合程度回報會迅速減??；誤差平方和SSE的下降幅度會驟減，然后隨著k值的繼續增大而趨于平緩，下降幅度的拐點即為真實簇數k_sj；

即得到管材k個質量等級，以及對應的簇中心a₁,a₂,a₃,a₄,…,a_k，和l個失效等級以及對應的簇中心b₁,b₂,b₃,b₄,…,b_l。

6.根據權利要求5所述的基于大數據的石油管材質量動態評價方法，其特征在于，對于待測管材質量，測試得到待測管材評價數據結果計算i＝1,2,3,…,k；距離最近時，為該等級產品。

7.根據權利要求5所述的基于大數據的石油管材質量動態評價方法，其特征在于，產品等級通過計算確定，j＝1,2…k；當rank_aj值越大，等級越高，產品質量越好。