[发明专利]一种基于决策树的管道环焊缝缺陷焊口排查方法及系统

说明书

本申请公开了一种基于决策树的管道环焊缝缺陷焊口排查方法及系统，所述方法包括：通过获得多元特征参数集合；构建训练样本集和测试样本集；对所述训练样本集中的各多元特征训练参数进行基尼系数计算，获得基尼系数集合；将最小基尼系数作为最优特征；根据最优特征对训练样本集进行划分，以此类推，对剩余多元特征训练参数集合进行基尼系数计算的递归分类，构建排查决策树；利用测试样本集生成第一验证结果；若对排查决策树验证通过，根据排查决策树对目标环焊缝缺陷焊口进行排查。解决了现有技术中存在环焊缝缺陷成因复杂，人工分析无法得出明确的结论，进而无法有效指导环焊缝缺陷焊口的开挖工作，导致开挖精度低、开挖数量大的技术问题。

技术领域

本申请涉及油气管道环焊缝完整性管理领域，尤其涉及一种基于决策树的管道环焊缝缺陷焊口排查方法及系统。

背景技术

管道干线是由一节一节的管节和连接他们的环焊缝组成的，其中，环焊缝的质量安全问题是目前管道施工及运营的核心问题。近年来，国内环焊缝因为缺陷及质量问题多次发生管道事故，造成的巨大的经济及社会影响。此外，由于环焊缝缺陷成因的复杂性、各类影响因素之间的关联性，人工分析无法制定明确的缺陷焊口排查方案，因而尚不能很好的指导环焊缝开挖工作。为了消除在役管道环焊缝断裂事故，有效削减缺陷焊口数量，提高管道完整性管理水平，近年来国内开展了大量在役管道环焊缝排查，积累了大量已开挖焊口数据和成果。研究如何利用这些数据和成果，通过数据挖掘和数据统计分析，找到各数据之间的关联性和规律，进而智能化对高强钢管道环焊缝裂纹进行智能化的排查和识别，从而提高在役高强钢管道裂纹焊口的开挖准确率，是目前亟需开展的工作。

本申请发明人在实现本申请实施例中技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

现有技术中存在环焊缝缺陷成因复杂，人工分析无法得出明确的结论，进而无法有效指导环焊缝缺陷焊口的开挖工作，导致开挖精度低、开挖数量大的技术问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种基于决策树的管道环焊缝缺陷焊口排查方法及系统，用以解决现有技术中存在环焊缝缺陷成因复杂，人工分析无法得出明确的结论，进而无法有效指导环焊缝缺陷焊口的开挖工作，导致开挖精度低、开挖数量大的技术问题。

鉴于上述问题，本申请实施例提供了一种基于决策树的管道环焊缝缺陷焊口排查方法及系统。

第一方面，本申请提供了一种基于决策树的管道环焊缝缺陷焊口排查方法，所述方法通过一种基于决策树的管道环焊缝缺陷焊口排查系统实现，其中，所述方法包括：通过基于大数据，对在役高钢级管道的环焊缝缺陷焊口进行多元特征参数收集，获得多元特征参数集合；对所述多元特征参数集合中的参数进行预处理，且将预处理后的数据构建为训练样本集和测试样本集；对所述训练样本集中的各多元特征训练参数进行基尼系数计算，获得所述各多元特征训练参数对应的基尼系数集合；获得所述基尼系数集合中的最小基尼系数，并将所述最小基尼系数作为最优特征；根据所述最优特征，对所述训练样本集进行划分，以此类推，对剩余多元特征训练参数集合进行基尼系数计算的递归分类，构建所述环焊缝缺陷焊口的排查决策树，其中，所述剩余多元特征训练参数集合为不包括所述最优特征的所述各多元特征训练参数；将所述测试样本集中的各多元特征测试参数输入所述排查决策树进行性能验证，生成第一验证结果；根据所述第一验证结果，若对所述排查决策树验证通过，根据所述排查决策树，对目标环焊缝缺陷焊口进行排查。