[发明专利]一种快速管道漏磁数据多尺度异常区域推荐系统及方法

说明书

本发明提供一种快速管道漏磁数据多尺度异常区域推荐系统及方法，涉及管道检测技术领域。本发明步骤如下：步骤1：获取一段管道的漏磁信号，并将其进行多尺度窗体划分，对N个尺度层级进行异常边缘提取，得到异常窗体集合；步骤2：对异常窗体集合进行异常区域估计，得到异常估计集合；步骤3：边界精确；根据异常估计集合，将Wsupgt;k/supgt;″中的所有窗体进行相邻窗体的面积比，遍历异常估计集合W″，去除面积比小于λ的窗体，并选取当前集合内交叠窗体中最外围窗体作为异常推荐区域；该方法能够发现尺寸较大，信号明显的异常，同时能够发现较小的异常，能够提供充分的异常候选区域；具有明显的快速性，特别适应管道庞大的数据集。

技术领域

本发明涉及管道检测技术领域，尤其涉及一种快速管道漏磁数据多尺度异常区域推荐系统及方法。

背景技术

管道运输以其高效率以及安全可靠的特点，与铁路、公路，水路和航空并称五大运输方式。随着管道在役时间的增长，因管道材质问题、外损伤以及介质腐蚀的影响，管道状况逐渐恶化，存在潜在的破损和泄漏风险。一旦发生泄漏，不但会造成大气污染，也极易引发剧烈爆炸。2011年渤海湾发生溢油事故，根据国家海洋局统计该事故泄漏原油385立方米，共造成5500平方公里海水污染。因此，为了确保能源运输和生态环境安全，必须对管道定期进行安检和维护。

无损检测(Non-destructive testing,NDT)作为管道安全维护的一种重要手被广泛应用。其中，漏磁检测作为无损检测方法的一种被广泛应用于接近90％的在役管道中。一个完整的漏磁数据分析过程包括5个部分，即：数据预处理、异常区域推荐、异常识别、缺陷尺寸反估计和缺陷安全评估。数据预处理部分完成原始数据的基值校正的滤波；异常区域推荐部分获得异常区域的位置；异常识别部分完成对异常位置的分类识别，如缺陷，阀门、仪表等；缺陷尺寸估计部分实现缺陷信号到尺寸的映射，而缺陷安全评估部分是计算缺陷的安全等级，确定是否需要维修。

异常区域推荐是漏磁数据分析流程中关键且有挑战的问题。一个良好的异常区域推荐算法不但具备位置准确性和边缘准确性，同时要具备快速能力。在实际应用中，针对异常区域的推荐都是基于传统穷举搜索算法，没有考虑候选区域采样问题对算法效率的影响，搜索空间的巨大最终浪费大量时间。同时，受噪声影响，微小异常很容易发生漏检。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种快速管道漏磁数据多尺度异常区域推荐系统及方法，本发明具有明显的快速性，特别适应管道庞大的数据集。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一方面，本发明提供一种快速管道漏磁数据多尺度异常区域推荐系统，包括输入输出模块、多尺度窗体划分模块、异常区域估计模块、边界精确模块；

所述输入输出模块用于输入漏磁信号和输出管道异常的目标位置区域，将漏磁信号输出至多尺度窗体划分模块；

所述多尺度窗体划分模块用于完成多尺度候选异常窗体的获取，并将异常窗体输出至异常区域估计模块；

所述异常区域估计模块用于估计异常区域位置，得到异常估计集合，并将该集合输出至边界精确模块；

所述边界精确模块用于对异常估计集合中每个窗体的边界进行详细刻画，得到异常推荐区域，将异常推荐区域进行合并后输出至输入输出模块。

另一方面，本发明提供一种快速管道漏磁数据多尺度异常区域推荐方法，通过所述的一种快速管道漏磁数据多尺度异常区域推荐系统实现，包括如下步骤：