[發明專利]一種管道腐蝕檢測數據的降維采集方法

在審

• 申請號: 202211046510.3
• 申請日: 2022-08-30
• 公開（公告）號: CN115130048A
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 常關羽;楊皓潔;王凌宇;朱煉;胡蕓華;蔣中宇
• 申請（專利權）人: 成都千嘉科技股份有限公司
• 主分類號: G06F17/10
• 分類號: G06F17/10;G01N27/00
• 代理公司: 北京市領專知識產權代理有限公司 11590
• 代理人: 潘鏡如

本發明涉及一種管道腐蝕檢測數據的降維采集方法，包括步驟：確定管道腐蝕檢測的初始因子集合，收集管道腐蝕檢測的歷史數據，所述歷史數據包括管道腐蝕檢測相關的各維度數據，以及各維度數據對應的管道腐蝕狀態數據；計算各維度數據與其對應的管道腐蝕狀態數據之間的相關性，將不滿足相關性要求的維度刪除，剩余的維度構成相關因子集合；對相關因子集合中的每一個維度進行方差膨脹系數計算，并按照方差膨脹系數進行排序，若排在第一位的維度的方差膨脹系數大于100，則刪除該維度，循環本步驟，直到所有維度的方差膨脹系數都小于100，剩余的維度構成最終的因子集合。本發明保證管道腐蝕狀況預測準確度的同時，降低管道檢測數據的采集量。

技術領域

本發明涉及燃氣管道腐蝕檢測技術領域，特別涉及一種管道腐蝕檢測數據的降維采集方法。

背景技術

天然氣管道作為天然氣介質運輸的主要方式，是燃氣企業生產運營的主要資產，保障其安全性對于管道事故防控具備不可代替的作用。管道腐蝕作為妨礙管道安全的主要因素，歷來都是管道安全管理的重點。因此，定期收集管道腐蝕相關數據，對管道的腐蝕狀況進行預測稱為一項管網管理的日常工作。但由于管道腐蝕的影響因素眾多，給管道檢測帶來了較大的數據采集工作量。隨著城鎮燃氣管道的建設進程，管道檢測數據采集工作量更加凸顯，為管道檢測帶來了巨大挑戰。

為了更加有效的實現基于數據的管道腐蝕預測，促進管道檢測數據的過程優化，日常采集工作中需要關注對腐蝕影響較強的非相關因素，以較低的采集工作量獲取對腐蝕影響最為明顯的因素。因此需要對現有檢測采集數據進行分析，減少相關性高的數據采集，縮減采集維度，以降低采集工作量和采集成本。

發明內容

本發明的目的在于保證管道腐蝕狀況預測準確度的同時，降低管道檢測數據的采集量，提供一種管道腐蝕檢測數據的降維采集方法。

為了實現上述發明目的，本發明實施例提供了以下技術方案：

一種管道腐蝕檢測數據的降維采集方法，包括以下步驟：

步驟S1，確定管道腐蝕檢測的初始因子集合，根據初始因子集合中的維度收集管道腐蝕檢測的歷史數據，所述歷史數據包括管道腐蝕檢測相關的各維度數據，以及各維度數據對應的管道腐蝕狀態數據；

步驟S2，計算各維度數據與其對應的管道腐蝕狀態數據之間的相關性，將不滿足相關性要求的維度刪除，剩余的維度構成相關因子集合；

步驟S3，對相關因子集合中的每一個維度進行方差膨脹系數計算，并按照方差膨脹系數進行排序，若排在第一位的維度的方差膨脹系數大于100，則刪除該維度，循環步驟S3，直到所有維度的方差膨脹系數都小于100，剩余的維度構成最終的因子集合。

所述初始因子集合中管道腐蝕檢測相關的維度包括土壤電阻率、管道自然腐蝕電位、氧化還原電位、ph值、含水率、氯離子、硫酸根、含鹽量、防腐層電阻、管地電位。

所述計算各維度數據與其對應的管道腐蝕狀態數據之間的相關性，將不滿足相關性要求的維度刪除，剩余的維度構成相關因子集合的步驟，包括：

對每個管道腐蝕檢測相關的維度，計算其維度數據與對應的管道腐蝕狀態數據之間的相關性，獲得相關系數和相關置信度P；

將相關系數的絕對值小于0.1的維度，或相關置信度P大于0.05的維度刪除，剩余的維度構成相關因子集合，完成對初始因子集合的第一輪篩選。

對每個管道腐蝕檢測相關的維度，計算其維度數據與其對應的管道腐蝕狀態數據之間的相關性，獲得相關系數為：

其中，X表示任意一個維度數據，Y表示管道腐蝕狀態數據；X_i、Y_i為X、Y對應的第i條樣本值，，n為樣本容量大小，即對應維度的管道腐蝕狀態數據的數據量；、分別為X、Y的樣本方差。