儲罐罐底蝕內(nèi)檢測信號識別方法研究.pdf

1、隨著石油儲備基地的不斷建設(shè)，儲油罐數(shù)目會大幅度增長，對其安全管理提出了更高的要求。研究發(fā)現(xiàn)，大型儲罐罐底板腐蝕是引發(fā)儲罐安全事故的主要原因之一。本文主要研究一種新穎的罐底檢測方法：儲罐罐底腐蝕內(nèi)檢測方法，該方法是對傳統(tǒng)聲發(fā)射罐底檢測方法的改進和優(yōu)化。內(nèi)檢測系統(tǒng)采用的是抵近測量的思想，即進入儲罐內(nèi)部，抵近腐蝕源，采集未發(fā)生模態(tài)變化的腐蝕信號，從而解決了傳統(tǒng)聲發(fā)射檢測信號衰減大、“重定位”、“虛定位”等問題，實現(xiàn)了定量測量。本文研究內(nèi)容主要

2、包括內(nèi)檢測系統(tǒng)的基本原理和系統(tǒng)組成，現(xiàn)場實驗設(shè)置及遇到的問題，并采用識別的方法解決了該問題。
　　根據(jù)內(nèi)檢測方法的基本原理，搭建了聲發(fā)射內(nèi)檢測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。硬件方面包括聲發(fā)射傳感器、信號調(diào)理電路、采集卡以及PC104控制單元等。軟件方面編寫了VC++數(shù)據(jù)采集控制軟件和MATLAB數(shù)據(jù)處理軟件。利用該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，在實驗室和現(xiàn)場完成了多次模擬罐底腐蝕檢測實驗。實驗室環(huán)境下，可以采集到腐蝕信號?，F(xiàn)場環(huán)境下，采集到的腐蝕信號中混有大量的

3、回滴干擾。
　　為區(qū)分腐蝕信號和回滴干擾，提出了兩種新穎的聲發(fā)射罐底腐蝕信號識別方法：極限學(xué)習(xí)機（ELM）和條件隨機場（CRF）。首先采用三種特征提取方法：散布矩陣、最大相關(guān)最小冗余和主成分分析分別對初始的聲發(fā)射特征進行優(yōu)化。然后，建立ELM、CRF分類模型，并從分類正確率、訓(xùn)練時間、ROC曲線三個方面與反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機、隱馬爾可夫模型的分類效果作比較，最后采用b值法評估ELM、CRF的識別效果。
　　結(jié)果表明，