管道漏磁检测缺陷识别技术

针对神经网络法对管道缺陷进行识别存在所需样本数据量大、容易陷入局部极值、泛化能力没有保证等问题,提出一种新的机器学习方法,即支持向量机法.介绍了支持向量机的分析原理,以碗状缺陷为例,采用ANSYS有限元分析软件对40组不同尺寸的缺陷进行仿真,将得到的40组漏磁数据和10组实测数据作为学习样本,另外10组新数据作为验证数据,以MATLAB软件为平台进行了识别实验.实验结果表明,识别误差均在5％以下,且泛化能力强,识别方法简单,在有限样本情况下比神经网络法更具优势.     

漏磁检测系统缺陷重构算法优化研究

通过霍尔传感器对采集到的原始数据信进行数据插值、漏磁信号的识别,并在二维重构算法的基础上提出了一种三维重构算法,并将该算法在建立的三维模型中进行模拟仿真验证。通过漏磁模型分析得到:其缺陷数据与对原始函数差值及真实缺陷函数图像,两者经过误差分析证明该三维重构算法是合理的。     

曲线拟合在管道漏磁内检测信号重构中的应用

针对管道漏磁内检测缺陷信号的重构问题,研究了曲线拟合和最小二乘法的基本原理,以管道漏磁内检测有限元仿真分析软件所得到的半椭圆型缺陷数据为研究对象,建立了径向磁通密度特征的二元一次方程组和二元二次方程组,运用最小二乘曲线拟合方法实现对仿真数据的二元一次函数拟合和二元二次函数拟合.应用MATLAB编写程序求出拟合系数,得到拟合方程,拟合计算结果与仿真数据基本吻合.通过对两组函数方程进行误差分析,结果表明二元二次拟合函数能更准确地描绘出缺陷大小与检测数据之间的函数关系,二次拟合模型更可靠,为管道漏磁内检测缺陷信号重构提供了函数支持.     

基于相空间重构的LS-SVM股票价格预测

提出一种基于相空间重构的最小二乘支持向量机（LS-SVM）的股票价格预测方法。采用混沌时间序列对股票价格数据进行相空间重构,应用贝叶斯框架对最小二乘支持向量机的参数选优。预测结果表明,该模型具有误差小、拟合程度高等优点,可适用于股票价格预测。     

基于相空间重构和最小二乘支持向量机的滑坡预测

针对滑坡位移时间序列的非线性特性,引入基于相空间重构和最小二乘支持向量机（LSSVM）的预测法.利用Cao氏方法确定嵌入维数,根据互信息法计算最佳延迟时间;然后在相空间中,利用最小二乘支持向量机（LSSVM）建立预测模型.试验结果表明,模型具有较高的精度,是科学可行的.     

油气管道特殊缺陷的漏磁信号识别方法

针对油气管道特殊缺陷的识别问题,分析了凸形缺陷和凹形缺陷的漏磁信号产生机理.以补板代表凸形缺陷,采用COMSOL有限元仿真软件建立管道补板与凹形缺陷漏磁检测模型,对其漏磁信号分布特点进行仿真计算.搭建管道漏磁内检测永磁励磁实验平台,结果表明:管道上补板(凸形缺陷)漏磁信号特点呈先减小后增大变化趋势,轮廓呈凹形分布;管道上凹形缺陷漏磁信号特点呈先增大后减小变化趋势,轮廓呈凸形分布.通过信号分布特点可准确识别补板缺陷,实验结果与理论分析具有很好的一致性.     

油气管道缺陷漏磁在线检测定量识别技术

用有限元软件建模研究了管道缺陷的特征参数与漏磁信号的关系.对漏磁信号进行预处理以消除传感器提离值不同带来的影响,用BP神经网络进行了管道缺陷的定量识别,识别结果的误差<10%.将轴向和径向漏磁信号分别用加权平均和自适应加权平均两种方法进行信号级融合,数据融合后缺陷定量识别的精度和可靠性得到了提高.     

基于LS-SVM的模糊控制器研究

探讨了利用最小二乘支持向量机(LS-SVM)进行模糊控制器分析与设计研究的方法,提出了基于LS-SVM模型的模糊控制算法.该控制器融合了模糊控制与支持向量机的优点,具有不依赖被控对象模型、泛化能力强等特点.仿真结果表明,LS-SVM学习速度快,在小样本情况下具有良好的非线性建模和泛化能力.基于LS-SVM的模糊控制器具有很好的控制性能.     

基于LS-SVM苯乳酸发酵过程的建模

为了解决苯乳酸发酵过程中关键生物参数难以直接在线检测的问题,提出了基于最小二乘支持向量机（LS-SVM）的软测量建模方法. 通过使用径向基核函数来对菌体浓度、苯乳酸浓度建立模型,对建模的理论进行了分析和并进行了仿真研究,同时还采用支持向量机对过程进行了建模,对两种方法的优缺点进行了比较. 结果表明,基于LS-SVM的建模方法预测精度高、跟踪性能好,能提高在线预估的效率,非常适合于苯乳酸发酵过程的在线预估.     

基于漏磁通的缺陷信号分析

基于漏磁通的检测技术,实现了对工件检测的全自动化且高速高效.通过对漏磁信号的分析,对缺陷进行定量判断,从而使对有损工件的处理更加合理化,提高了工件的利用率.     

管道漏磁内检测裂纹缺陷仿真与实验研究

针对管道漏磁内检测中裂纹与磁化方向角度过小难以识别问题,分析了直流电磁铁轴向励磁条件下裂纹角度对漏磁检测信号的影响以及裂纹漏磁信号的特征。采用Comsol有限元仿真软件,对管道内壁不同角度0.2 mm裂纹缺陷进行了仿真分析;搭建了直流电磁铁轴向励磁实验平台,采用电火花技术加工不同角度裂纹试件,进行裂纹角度问题的拖拉实验。结果表明,裂纹与磁化方向最小可检测角度为25°;随着裂纹角度的减小,漏磁信号峰值逐渐减小,信号跨度越大,噪声信号影响越大;当磁化方向与裂纹垂直时,漏磁信号幅值最大跨度最小,磁化方向与裂纹平行时无漏磁信号产生。     

管道漏磁检测中速度效应的补偿方法

在管道现场检测中,由于检测装置的移动影响,使得从采样记录的漏磁信号波形直接获得缺陷外形的定量描述比较困难.为提高缺陷检测的精度,分析管道漏磁检测中检测仪器运行速度对缺陷漏磁信号的影响,提出一种速度效应补偿方法,通过ANSYS有限元分析软件验证方法的有效性,该补偿方法有利于缺陷的准确识别.     

漏磁内检测数据中的管壁缺陷特征提取方法

提出一种管壁漏磁数据的管道缺陷特征提取方法, 该方法利用管道内检测装置的轴向数据作为特征提取数据, 通过磁场强度和像素的映射关系将单轴漏磁数据转换成灰度图像, 并对图像进行滤波处理, 通过简单判断找出缺陷的可能位置, 再用一个检测阈值对图像进行二值化处理, 然后通过连通和链码确定缺陷的边界, 实现缺陷特征的提取.最后以一个实际含有缺陷的灰度图像为例验证了提出方法的有效性.     

基于Windows的漏磁检测软件平台开发

通过对不同漏磁检测系统的研究,研制了以Windows组件对象模型和计算机网络为基础的漏磁检测软件平台．为实现软件平台能适用于各类不同漏磁检测系统,提出了以信号采集组件接口和信号分析组件接口为基础的漏磁检测软件平台体系结构．针对钻杆漏磁检测系统的工作要求,实现对应信号采集组件和信号分析组件的开发．现场应用结果表明,该软件平台工作稳定且具备良好的可扩展性能．     

基于LS-SVM的虚拟FDR及其在操纵面偏角信号重构中的应用

为重构操纵面偏角信号,提出了基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)的虚拟飞行数据记录器设计.在设计中,LS-SVM被作为仿真器和重构器.仿真器用来模拟飞机的飞行动态特性,重构器用于来重构主操纵面偏转信号.仿真结果表明:本设计是重构操纵面偏转参数的强有力工具,在飞行事故调查中有非常广阔的应用前景.     

Quantitative Interpretation for the Magnetic Flux Leakage Testing Data Based on Neural Network

In order to interpret the magnetic flux leakage (MFL) testing data quantitatively and size the defects accurately, some defect profiles inversion methods from the MFL signals are studied on the basis of the neural network.Because the wavelet ba- sis function neural network (WBFNN) has good accuracy in the forward calculation and the radial basis function neural network (RBFNN) has reliable precision in the inversion modeling respectively,a new neural network scheme combining WBFNN and RBFNN is presented to solve the nonlinear inversion problem for the MFL data and reconstruct the defect shapes.And such details as the choice of wavelet basis function,the initialization of the weight value and the input normalization are analyzed,the train- ing and testing algorithm for the network are also studied.The inversion results demonstrate that the proposed network scheme has good reliability to interpret the MFL data for some defects.     

石油套管缺陷漏磁检测技术的研究

针对现役石油套管漏磁检测的复杂环境和井下尺寸要求,开发了基于双MCU 控制的井下高速套管 缺陷检测数据采集与海量存储系统,同时也开发了井上位置采集系统,免去了随探头装载编码器引来结构上的复杂和可靠性不足;基于Labview 开发了套管缺陷漏磁信号软件分析系统,可实现漏磁信号的波形显示,并基于小波模极大值算法将漏磁信号数据和对应的位置信息关联起来。现场实验验证了系统能对套管缺陷进行有效的检测以及漏磁信号的显示。     

基于DCGANs的二维页岩图像重构方法

利用现代物理实验技术可以有效获取真实的页岩孔隙图像,但是成本高昂。采用数值模拟方法重构页岩,提出了利用深度卷积生成对抗网络重构页岩图像,且该对抗网络允许隐式描述二维图像数据集所表示的概率分布。实验结果证明,该方法能够生成与真实样本更相似的页岩二维图像。