[发明专利]一种针对脐带缆泄漏故障的特征识别方法

说明书

本发明涉及一种针对脐带缆泄漏故障的特征识别方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在脐带缆工作期间，根据传感器实时监测的脐带缆液压及化学药剂管线的状态特征信号，获取海洋平台水下生产系统的状态特征信号；2)根据海洋平台水下生产系统的状态特征信号，得到脐带缆的运行状态特征；3)基于脐带缆泄漏仿真模型，构建脐带缆的泄漏故障样本特征库，并将其作为训练样本；4)对训练样本进行学习训练，构建训练样本的数据模型；5)根据训练样本的数据模型，对脐带缆的运行状态特征进行诊断，得到描述特征变量和泄漏故障之间映射关系的诊断网络，实现对脐带缆泄漏故障的特征识别，本发明可以广泛应用于脐带缆泄漏故障诊断领域中。

技术领域

本发明是关于一种针对脐带缆泄漏故障的特征识别方法，属于脐带缆泄漏故障诊断领域。

背景技术

深水脐带缆作为海洋平台水下生产系统的关键设备，为水下油井提供液压、电力、信号控制及注射化学药剂等，长期以来，脐带缆内液体发生泄漏后的查找和定位一直是水下生产系统难以解决的一个技术问题。由于试验条件有限，无法在脐带缆上进行泄漏故障物理试验来提取特征信号，泄漏故障样本非常有限，采用真实脐带缆研究液压及化学药剂管线的泄漏几无可能。为此，研究人员提出基于脐带缆泄漏故障样本特征库和大数据分析相结合的脐带缆泄漏故障特征识别方法，开展深水脐带缆泄漏故障诊断方法的研究，对提高水下生产系统的正常作业保障能力具有重要指导意义。

现有的脐带缆泄漏故障特征识别方法主要用于陆上的泄漏检测，针对海洋平台水下脐带缆的泄漏故障特征识别方法很少且工程实用性差。现有的水下管路泄漏故障特征识别方法属于外部识别法，是基于管内压力、温度、流量、声音以及振动等物理参数发生变化并借助各类水下声学设备、遥控潜水器(ROV)来完成的。受水下环境条件的约束，成功观测到泄漏的概率较低，即使检测到泄漏，也非常耗时，一天只能检测十几米至几十米长的管道，而水下特别是深水(水深大于1500米)脐带缆长度有数千米长，ROV检测无法满足工程需求，同时无法实时监测，工程实用性和效率低。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够提高工程实用性和效率的针对脐带缆泄漏故障的特征识别方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种针对脐带缆泄漏故障的特征识别方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在脐带缆工作期间，根据传感器实时监测的脐带缆液压及化学药剂管线的状态特征信号，获取海洋平台水下生产系统的状态特征信号；2)根据海洋平台水下生产系统的状态特征信号，得到脐带缆的运行状态特征；3)基于脐带缆泄漏仿真模型，构建脐带缆的泄漏故障样本特征库，并将其作为训练样本；4)对训练样本进行学习训练，构建训练样本的数据模型；5)根据训练样本的数据模型，对脐带缆的运行状态特征进行诊断，得到描述特征变量和泄漏故障之间映射关系的诊断网络，完成脐带缆泄漏故障的特征识别。

进一步，所述海洋平台水下生产系统的状态特征信号是指通过传感器实时动态监测得到的海洋平台水下生产系统的状态特征信号。

进一步，所述状态特征信号包括液压泵出口压力、海洋平台上部压力和水下采油树端压力。

进一步，所述脐带缆的运行状态特征包括脐带缆高低压压力稳态值、压力变化率、压力变化率的变化率、压力波动周期/频率、建压/泄压起始点时刻以及建压/泄压结束点时刻。