[發(fā)明專利]基于振動和溫度雙參量的油氣管道泄漏檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110034057.3
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN112729688B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王峰;劉震;洪瑞;張旭蘋;其他發(fā)明人請求不公開姓名
• 申請（專利權(quán)）人: 南京大學(xué)
• 主分類號: G01M3/00
• 分類號: G01M3/00;G01M3/24;F17D5/02;F17D5/06;G06K9/62;G06N20/10
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 湯金燕

1.一種基于振動和溫度雙參量的油氣管道泄漏檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：

S10，在油氣管道周圍布設(shè)光纖，采用光纖中的瑞利散射光獲得多個振動信息，采用光纖中的布里淵散射光同時獲得同一狀態(tài)下多個溫度信息，并獲取油氣管道當(dāng)前的管道狀態(tài)，從而得到油氣管道的樣本振動信息、樣本溫度信息和樣本狀態(tài)；所述管道狀態(tài)包括泄漏狀態(tài)和未泄漏狀態(tài)；

S20，獲取樣本溫度信息的多個描述特征，將樣本溫度信息的各個描述特征組成樣本溫度特征向量；

S30，獲取樣本振動信息的多個描述特征，將樣本振動信息的各個描述特征組成樣本振動特征向量；

S40，將樣本溫度特征向量和樣本振動特征向量組合成樣本特征向量，根據(jù)樣本狀態(tài)確定樣本特征向量的樣本標簽；

S50，返回執(zhí)行步驟S10至S40，直至獲得的樣本特征向量超過數(shù)量閾值，將所有樣本特征向量和各個樣本特征向量對應(yīng)的樣本標簽劃分為訓(xùn)練數(shù)據(jù)集和測試數(shù)據(jù)集；其中，所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)集包括多個樣本特征向量和各個樣本特征向量對應(yīng)的樣本標簽；所述測試數(shù)據(jù)集包括多個樣本特征向量和各個樣本特征向量對應(yīng)的樣本標簽；

S60，采用訓(xùn)練數(shù)據(jù)集訓(xùn)練初始分類器，得到初始檢測模型，將測試數(shù)據(jù)集的各個樣本特征向量分別輸入初始檢測模型，得到測試數(shù)據(jù)集中各個樣本特征向量的測試結(jié)果，比較測試數(shù)據(jù)集中各個樣本特征向量的測試結(jié)果與樣本標簽，得到測試準確率，若測試準確率大于或者等于準確率閾值，將初始檢測模型確定為泄漏檢測模型；

S70，獲取油氣管道泄漏監(jiān)測運行中的溫度數(shù)據(jù)和振動數(shù)據(jù)，得到待測溫度數(shù)據(jù)和待測振動數(shù)據(jù)，根據(jù)待測溫度數(shù)據(jù)和待測振動數(shù)據(jù)獲取待測特征向量，將待測特征向量輸入所述泄漏檢測模型，以識別所述待測特征向量表征的管道狀態(tài)，實現(xiàn)對油氣管道泄漏的檢測；

所述樣本溫度信息的描述特征或者待測溫度數(shù)據(jù)的描述特征包括極差、標準差、平均值、最大值和三階原點矩；

所述樣本振動信息的描述特征或者待測振動數(shù)據(jù)的描述特征包括極差、標準差、最強頻率、頻譜的主峰與次峰之比。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于振動和溫度雙參量的油氣管道泄漏檢測方法，其特征在于，在油氣管道周圍布設(shè)光纖之后，還包括：

采集光纖中的光信號，對光信號依次進行分頻、解調(diào)和擬合處理，得到瑞利散射光和布里淵散射光。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于振動和溫度雙參量的油氣管道泄漏檢測方法，其特征在于，根據(jù)待測溫度數(shù)據(jù)和待測振動數(shù)據(jù)獲取待測特征向量包括：

獲取待測溫度數(shù)據(jù)的多個描述特征，將待測溫度數(shù)據(jù)的各個描述特征組成待測溫度特征向量；

獲取待測振動數(shù)據(jù)的多個描述特征，將待測振動數(shù)據(jù)的各個描述特征組成待測振動特征向量，將待測溫度特征向量和待測振動特征向量組合成待測特征向量。