油气管道缺陷信号的MR-EMD降噪与特征提取方法研究

来源 :中国石油大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:SilentWoolf_1981
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随着我国油气行业的发展,管道运输被广泛应用于石油天然气行业。但是由于多重因素的影响,管道产生缺陷,甚至泄漏,进而发生火灾、人员伤亡等严重后果。因此,研究油气管道缺陷检测方法,快速识别缺陷,掌握管道的完整性状态,确保其安全运行有重要的现实意义。本文采用脉冲磁涡流检测方法对油气管道进行缺陷检测,研究了信号降噪、特征提取及分类方法,实现了缺陷的分类识别,其准确率高于传统分析方法。(1)在对传统降噪方法分析的基础上,提出基于均值移除与EMD结合的降噪方法,先用均值移除的方法降低信号中噪声能量,再用EMD完成降噪。结果表明,此方法能够很好地去除掉信号中的噪声,并完整保留信号的突变特征。(2)对处理后的信号进行EMD分解,选取包含有用信息的IMF进行特征提取,标准化后用PCA对特征矩阵降维,去除冗余信息,构造新的样本矩阵。最后,用基于RBF的支持向量机实现缺陷分类识别,结果表明,此方法的准确率最高。(3)将本文提出的信号处理与分析方法应用于现场测得的管道缺陷信号分析中,结果表明,正常与缺陷样本识别的准确率达到97.09%,裂纹与圆孔缺陷的识别准确率达到88.56%,识别准确率高于传统分析方法。综上,本文的研究内容为油气管道缺陷检测提供了理论支撑和参考。
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