基于分层迭代策略的漏磁内检测任意形态缺陷故障诊断方法研究

MFL inspection technology is the main technique for pipeline safty. The fault diagnosis method is the key problem of this technique. Reconstruction of the shape of complex defects is the most difficult key scientific problem. Current researches suffer drawbacks such as model not generalized, computationally expensive and less accuracy. The reconstruction of arbitrary shape defect is especially difficult. To overcome the problems that current fault diagnosis techniques suffer, we draw up our own plan to do the following research: build the dynamic preprocessing techniques for multi-channel inspection; build a region growing based defect detection technique to detect fast and accurately; build hierarchical iteration based strategy for fault diagnosis of defects with arbitrary shape for MFL inspection; test and improve the results based on test running on experimental platforms and pipeline.

漏磁内检测技术是保障油气管道安全运行的主要技术，其核心和技术难点是缺陷的故障诊断技术。复杂缺陷的形态重构是缺陷故障诊断中最核心的科学问题和难点问题。现有方法在解决复杂形态缺陷重构的过程中存在模型推广性差、计算复杂度高、缺陷重构结果不精确等问题，尤其是难以解决任意形态的复杂缺陷重构问题。本申请拟建立一套基于分层迭代策略的管壁缺陷故障诊断方法，解决以任意形态复杂缺陷的重构为核心的故障诊断问题。研究内容包括：研究建立多通道数据动态预处理方法，使数据满足后续处理需求；研究建立基于区域生长的缺陷信号检测方法，实现缺陷信号的快速检测，提高检测准确性；研究建立基于分层迭代策略的复杂缺陷重构方法，解决任意形态缺陷的精确高速重构问题；在已有实物仿真平台和在役管线上，对所得理论进行验证和应用。

漏磁内检测技术是保障油气管道安全运行的主要技术，其核心和技术难点是缺陷的故障诊断技术。复杂缺陷的形态重构是缺陷故障诊断中最核心的科学问题和难点问题。现有方法在解决复杂形态缺陷重构的过程中存在模型推广性差、计算复杂度高、缺陷重构结果不精确等问题，尤其是难以解决任意形态的复杂缺陷重构问题。本申请建立了一套管壁缺陷故障诊断方法，解决以任意形态复杂缺陷的重构为核心的故障诊断问题。研究内容包括：研究建立了缺陷预处理和可视化的方法，为缺陷重构提供了良好的重构信号条件；建立了基于VT-CNN方法的基于机器视觉的缺陷尺寸量化方法；建立了基于空间映射的匀速采样信号缺陷重构方法，利用边缘提取的方式确定缺陷的长宽轮廓，利用空间映射的方法重构了缺陷的深度；首次将增强学习用于解决缺陷重构的逆问题，解决了现有两大类缺陷重构方法存在的一些问题；在已有实物仿真平台和在役管线上，对所得理论进行验证和应用，结果显示效果良好。项目组成员共发表学术论文9篇，其中SCI检索论文7篇，EI论文2篇，申请或授权发明专利9项。协助培养博士生2名，硕士生5名。