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石油输送管道微小缺陷智能检测方法
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作者 胡青松 李飞 +3 位作者 单露露 刘许 李世银 孙彦景 《西安石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期134-142,共9页
管道缺陷特征在管道漏磁图像中通常表现为小目标甚至微目标,且与图像背景区分度弱,严重影响了智能检测的准确度。为解决该问题,提出一种新颖的输油管道缺陷小目标智能检测方法。首先,对获取到的管道漏磁数据进行预处理,为后续智能检测... 管道缺陷特征在管道漏磁图像中通常表现为小目标甚至微目标,且与图像背景区分度弱,严重影响了智能检测的准确度。为解决该问题,提出一种新颖的输油管道缺陷小目标智能检测方法。首先,对获取到的管道漏磁数据进行预处理,为后续智能检测奠定基础。随后,构建管道缺陷智能检测网络,它以YOLOv4为基准网络,通过引入RFB模块增强感受野,提高不同尺度特征的提取能力;通过增加注意力机制,提高网络对微小缺陷的关注度;通过对主干网络的轻量化,显著提升检测速度。最后,通过低质量漏磁图像的超分辨率重建,使得缺陷特征信息更丰富更明显,进一步提升检测精确度。实验表明:该算法的模型大小降低了79%,所有缺陷的实际检测准确度都在95%以上,部分缺陷的准确度达到了100%,能够满足现场实际需求。 展开更多
关键词 漏磁图像 缺陷检测 网络轻量化 注意力机制 超分辨率重建
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多直径矿用钢丝绳无损检测仪的设计与开发
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作者 姚囝 杨运盛 +3 位作者 刘洋 叶义成 冯杰 陶潜顺 《工程设计学报》 北大核心 2025年第4期532-541,共10页
针对现有矿用钢丝绳质量检测设备操作过程复杂、检测直径范围有限等问题,设计并开发了一种适用于多直径矿用钢丝绳的在线智能无损检测仪,其主要包括开环永磁磁化系统、硬件外设、应用软件及滤波算法等。根据永磁漏磁检测的物理特性,通过... 针对现有矿用钢丝绳质量检测设备操作过程复杂、检测直径范围有限等问题,设计并开发了一种适用于多直径矿用钢丝绳的在线智能无损检测仪,其主要包括开环永磁磁化系统、硬件外设、应用软件及滤波算法等。根据永磁漏磁检测的物理特性,通过ANSYS Maxwell软件建立了具有开环磁路特征的永磁磁化系统二维有限元仿真模型,分析了不同提离值下磁化钢丝绳的损伤特征曲线,确定了最佳提离值。为提高降噪效果,提出了基于差值极限滤波算法的信号波形平滑处理方法。多组试验结果表明,所设计的多直径矿用钢丝绳无损检测仪能够有效识别不同直径钢丝绳的断丝损伤,损伤位置检测的平均相对误差为0.36%,具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 多直径矿用钢丝绳 无损检测仪 漏磁检测 滤波算法
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无损检测技术在高含硫天然气管道中的应用研究进展 被引量:2
3
作者 赵帅 文绍牧 +3 位作者 廖柯熹 秦林 林冬 高健 《材料导报》 北大核心 2025年第9期149-157,共9页
四川盆地2/3的气田含有硫化氢等酸性气体,造成管道内部出现了氢鼓泡、氢致开裂、应力腐蚀开裂、硫化物应力开裂等腐蚀形貌,导致管道快速穿孔,增加管道事故的风险。为了及时掌握管道内壁的运行状况,保障管道本质安全,应定期对高含硫天然... 四川盆地2/3的气田含有硫化氢等酸性气体,造成管道内部出现了氢鼓泡、氢致开裂、应力腐蚀开裂、硫化物应力开裂等腐蚀形貌,导致管道快速穿孔,增加管道事故的风险。为了及时掌握管道内壁的运行状况,保障管道本质安全,应定期对高含硫天然气管道开展检测。本文介绍了漏磁、超声波、电磁超声、涡流、射线五种检测技术的优缺点和适用范围,并展示了其中三种方法的现场检测结果,对比分析了几种方法的灵敏度和准确性,为高含硫天然气管道的完整性评价提供强有力的数据支撑;最后基于高含硫天然气管道的特点,对管道材质的选择、无损检测技术的发展及应用进行了展望。 展开更多
关键词 高含硫 腐蚀机理 无损检测 漏磁检测技术 涡流检测技术
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桥梁缆索内部断丝漏磁检测磁化器设计
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作者 陶志伟 孙令司 武新军 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第2期28-33,共6页
针对桥梁缆索难以磁化到饱和导致的内部断丝检测困难的问题,采用有限元仿真研究磁化器几何参数对内部断丝的影响。为兼顾检测信号和磁化器质量,提出信号峰峰值与磁化器质量之比的指标,以此优化磁化器尺寸,优化后缆索断丝的信号幅值大幅... 针对桥梁缆索难以磁化到饱和导致的内部断丝检测困难的问题,采用有限元仿真研究磁化器几何参数对内部断丝的影响。为兼顾检测信号和磁化器质量,提出信号峰峰值与磁化器质量之比的指标,以此优化磁化器尺寸,优化后缆索断丝的信号幅值大幅增加,其中第3层断丝信号幅值增幅最大,约为原来的5.44倍。搭建实验平台验证磁化器优化结果,结果表明:缆索第1层到第4层断丝检测信号明显,实验与仿真结果的最大误差为12.41%,实验与仿真基本一致。 展开更多
关键词 桥梁缆索 漏磁检测 有限元仿真 断丝
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压裂管汇交流漏磁内检测方法与系统
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作者 高一鸣 樊俊伟 +2 位作者 康宜华 罗恩扬 王俊 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第6期54-61,共8页
压裂管汇是油气开采和运输中的关键部件,需对在役管道进行定期检测以确保安全运行。由于磁化器结构复杂,传统的漏磁检测方法难以适用于管内检测。为此,文中提出了一种基于平面线圈的交流漏磁检测方法。通过有限元仿真,确定了最佳激励频... 压裂管汇是油气开采和运输中的关键部件,需对在役管道进行定期检测以确保安全运行。由于磁化器结构复杂,传统的漏磁检测方法难以适用于管内检测。为此,文中提出了一种基于平面线圈的交流漏磁检测方法。通过有限元仿真,确定了最佳激励频率和均匀磁化区的尺寸。为实现管道内自动化检测,设计了一种“2+1”构型的机器人系统,该系统配备交流漏磁检测探头模块、多通道信号采集系统,并采用“一步一扫”运动模式。初步测试结果表明:该系统能有效检测压裂管汇内壁的轴向裂纹和周向裂纹。 展开更多
关键词 无损检测 交流漏磁检测 管道内检测 压裂管汇
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基于组合滤波的起重机钢丝绳断丝损伤漏磁信号降噪方法 被引量:1
6
作者 刘耀 刘继兵 +3 位作者 井陆阳 黄磊 孙丞 魏明江 《机电工程》 北大核心 2025年第5期866-875,共10页
由于受到钢丝绳结构特性和复杂运行环境的影响,采用漏磁(MFL)检测技术采集的多通道信号常受到噪声干扰,严重影响损伤检测的准确性。针对上述问题,开展了基于组合滤波的起重机钢丝绳断丝损伤漏磁信号降噪方法研究,提出了一种基于轴向稳... 由于受到钢丝绳结构特性和复杂运行环境的影响,采用漏磁(MFL)检测技术采集的多通道信号常受到噪声干扰,严重影响损伤检测的准确性。针对上述问题,开展了基于组合滤波的起重机钢丝绳断丝损伤漏磁信号降噪方法研究,提出了一种基于轴向稳健局部一次回归(rlowess)、高斯高通滤波器以及环形稳健局部二次回归(rloess)法的新型组合滤波降噪方法。首先,系统探讨了漏磁信号中的缺陷信号、基线变化噪声、股波噪声以及抖动噪声的产生机理与各自特性,通过对噪声来源与各信号时频域及空间域特征的分析,总结了三种噪声的一般处理规律;然后,提出了一种用于抑制三种噪声的组合滤波方法,该方法结合了rlowess法、高斯高通滤波器以及环形rloess法,并采用Hilbert包络集中了损伤信号能量;最后,使用包含不同噪声的实验漏磁信号,对该组合滤波降噪方法的有效性进行了验证,并将该方法与其他组合方法进行了比较分析。研究结果表明:采用该组合滤波方法得到的信号降噪效果显著,可获得最高的信噪比,最大程度地保留了损伤信号峰值特征,有利于起重机钢丝绳损伤的特征提取与定量识别。 展开更多
关键词 起重机钢丝绳 漏磁检测 组合滤波降噪法 离群值检测 轴向rlowess法 高斯高通滤波器 环形rloess法
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钢丝绳断丝漏磁场分布规律三维动态仿真分析
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作者 魏明江 战卫侠 +2 位作者 尚允坤 刘继兵 刘耀 《工矿自动化》 北大核心 2025年第2期148-154,162,共8页
目前钢丝绳断丝漏磁场分布规律的仿真研究主要使用有限元静态磁场仿真模型,该模型中钢丝绳与损伤检测仪器之间是相对静止状态,而现场检测时钢丝绳与损伤检测仪器之间有相对运动,导致仿真获得的漏磁场与现场检测的漏磁场存在偏差。针对... 目前钢丝绳断丝漏磁场分布规律的仿真研究主要使用有限元静态磁场仿真模型,该模型中钢丝绳与损伤检测仪器之间是相对静止状态,而现场检测时钢丝绳与损伤检测仪器之间有相对运动,导致仿真获得的漏磁场与现场检测的漏磁场存在偏差。针对上述问题,采用Ansoft Maxwell电磁仿真软件建立了钢丝绳三维动态磁场仿真模型,仿真钢丝绳与损伤检测仪器之间相对运动状态下的断丝漏磁场,分析了不同断口宽度、断丝数量及提离值对断丝轴向漏磁场峰峰值的影响规律。仿真结果表明:三维动态磁场仿真模型可以模拟钢丝绳与损伤检测仪器之间的相对运动状态,仿真计算的漏磁场含有断丝漏磁场和钢丝绳绳股漏磁场,更接近实际漏磁场;断丝轴向漏磁场峰峰值随着断口宽度的增加呈先增大后减小的趋势,断丝轴向漏磁场峰峰值变化与断丝数量呈正相关、与提离值呈负相关。通过建立三维磁偶极子模型对断丝轴向漏磁场峰峰值进行分析,验证了三维动态磁场仿真模型分析结果的正确性。 展开更多
关键词 钢丝绳断丝 漏磁检测 漏磁场 三维动态磁场 断丝数量 断口宽度 提离值
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基于YOLOv8的油气管道漏磁检测缺陷智能识别技术研究
8
作者 李春晖 吕岩 +2 位作者 孟祥来 李玲慧 蒲晓晨 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第2期247-254,共8页
油气管道漏磁检测是评估管道完整性的重要手段,但传统人工分析方法存在效率低、误判率高等问题,故提出了一种基于YOLOv8深度学习算法的油气管道漏磁检测智能识别方法,实现管道缺陷的自动化检测。研究创新性地构建了一套基于人工标注经... 油气管道漏磁检测是评估管道完整性的重要手段,但传统人工分析方法存在效率低、误判率高等问题,故提出了一种基于YOLOv8深度学习算法的油气管道漏磁检测智能识别方法,实现管道缺陷的自动化检测。研究创新性地构建了一套基于人工标注经验的自动化训练数据集生成方法,有效继承了专家领域知识,显著提升了数据集构建效率。通过对漏磁信号进行预处理和图像增强,将原始数据转换为标准化灰度图像,并采用自适应图像增强策略,有效提升了图像质量和目标特征的可区分性。从实际工程项目中采集并生成36 098张高质量漏磁图像,其中3 403张含缺陷图像用作训练集。缺陷在管道轴向-周向平面上呈现相对均匀分布,在焊缝位置存在局部高密度区域,尺寸主要集中在较小范围内并呈现长尾分布特征,为模型训练提供了扎实的数据基础。训练过程中,模型的精确率P和召回率R指标分别稳定在0.66和0.60,mAP@0.5指标稳定于0.57,而mAP@[0.5∶0.95]达到0.27。在实际工程数据测试中,模型的精确率、召回率和F1分数分别达到63.17%、65.24%和64.19%,验证了YOLOv8模型在管道检测任务中的可行性和优异的检测性能。该方法不仅显著提高了检测效率,降低了人工成本,而且有效避免了人为因素导致的判断偏差。研究结果表明,基于深度学习的智能识别方法在油气管道漏磁检测领域具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 油气管道 漏磁检测 深度学习 YOLOv8 目标检测 数据集
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储罐底部平板裂纹漏磁涡流复合检测方法研究
9
作者 张彦杰 任思齐 +5 位作者 董亦翔 李佳东 何赟泽 邬宇 焦少妮 张开 《中国测试》 北大核心 2025年第9期74-82,共9页
漏磁检测MFL(magnetic flux leakage)在储罐底部平板裂纹检测中需将平板磁化至近饱和状态才能获得较好的裂纹漏磁检测效果,在未达到饱和时检测效果不佳,检测精度较低。该文采用涡流检测ECT(eddy current testing)结合MFL的方式设计一种... 漏磁检测MFL(magnetic flux leakage)在储罐底部平板裂纹检测中需将平板磁化至近饱和状态才能获得较好的裂纹漏磁检测效果,在未达到饱和时检测效果不佳,检测精度较低。该文采用涡流检测ECT(eddy current testing)结合MFL的方式设计一种针对储罐底部平板裂纹的漏磁涡流复合检测方法。推导上述复合检测的控制方程,同时分别对MFL、ECT和复合检测三种不同检测方式下储罐底部平板裂纹检测进行有限元分析。结果表明:复合检测在MFL检测的基础上结合ECT检测,相较于单一的MFL检测,对于表面以及近表面的内部的裂纹检测能力均有所提高。最后推导得出:检测的裂纹特征与实际的裂纹特征具有显著的线性相关关系,能够通过拟合的线性关系推测裂纹的长度特征。这种新型的面向储罐裂纹的复合检测方法具有重要的应用价值,并且对于提高储罐的安全性和可靠性具有积极的意义。 展开更多
关键词 漏磁检测 涡流检测 裂纹 有限元分析
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基于随机森林的管道漏磁缺陷检测与量化
10
作者 石晴 张国山 +3 位作者 刚蓓 李志华 胡家铖 刘思娇 《电子测量与仪器学报》 北大核心 2025年第3期199-207,共9页
油气管道的缺陷尺寸量化是管道检测的关键问题和最终目标。传统的缺陷检测方法往往停留在缺陷分类的阶段,数据处理不具体给后续结果分析增加了难度;智能识别方法又对漏磁数据的质量有更高要求。因此提出一种粒子群优化算法结合随机森林(... 油气管道的缺陷尺寸量化是管道检测的关键问题和最终目标。传统的缺陷检测方法往往停留在缺陷分类的阶段,数据处理不具体给后续结果分析增加了难度;智能识别方法又对漏磁数据的质量有更高要求。因此提出一种粒子群优化算法结合随机森林(PSO-RF),实现管道缺陷长、宽、深的自动量化。首先对一组缺陷漏磁数据进行多维度的特征提取,然后利用随机森林算法进行回归预测;针对随机森林算法最佳参数不宜获得的难点,使用粒子群优化算法进行超参数调优,最终获得比较准确的缺陷长、宽、深预测数据。将PSO-RF算法与经典的卷积神经网络和粒子群算法-支持向量回归(PSO-SVR)训练算法进行对比,对长、宽、深的量化精度分别提高了28%、32%、68%,验证了PSO-RF算法的有效性与优越性。最后使用一组带标签的管道缺陷数据对算法进行验证,长、宽、深量化误差在20%以内的数据分别达到80.3%、88.5%和95.9%。 展开更多
关键词 漏磁检测 特征提取 随机森林 粒子群优化 缺陷量化
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长输油气管道内检测技术 被引量:6
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作者 杨理践 石萌 耿浩 《沈阳工业大学学报》 CAS 北大核心 2024年第5期676-684,共9页
管道内检测技术是长输油气管道内检测最有效的方法之一,是长输油气管道缺陷检测、评估与完整性评价的重要手段。随着我国能源行业的高速发展,管道成为能源输送的最有效载体,这对管道内检测技术提出了新的挑战,应运而生多种新的检测方法... 管道内检测技术是长输油气管道内检测最有效的方法之一,是长输油气管道缺陷检测、评估与完整性评价的重要手段。随着我国能源行业的高速发展,管道成为能源输送的最有效载体,这对管道内检测技术提出了新的挑战,应运而生多种新的检测方法与解决方案。梳理了长输油气管道内检测技术的发展过程,阐述了长输油气管道内检测技术的国内外研究现状,针对长输油气管道内检测现存在的问题,对新技术、新方法的原理、应用情况进行归纳总结,并提出管道内检测行业的未来展望。 展开更多
关键词 油气管道 内检测技术 缺陷检测 漏磁检测 超声检测 涡流检测 裂纹检测 应力检测
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一种基于单轴向充磁永磁环励磁的钢丝绳无损检测方法 被引量:2
12
作者 谭超 闵薪宇 +3 位作者 辛亮 孙其浩 谭继伟 欧星作 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期731-736,共6页
为提高钢丝绳缺陷检测能力,简化励磁结构,提出一种基于单个轴向充磁永磁环励磁的钢丝绳无损检测方法。通过分析钢丝绳缺陷在单个轴向充磁永磁环励磁方法下产生的漏磁场,得到该方法能通过漏磁场感知缺陷运动方向的结论。在此基础上,利用C... 为提高钢丝绳缺陷检测能力,简化励磁结构,提出一种基于单个轴向充磁永磁环励磁的钢丝绳无损检测方法。通过分析钢丝绳缺陷在单个轴向充磁永磁环励磁方法下产生的漏磁场,得到该方法能通过漏磁场感知缺陷运动方向的结论。在此基础上,利用COMSOL软件对该励磁方式进行有限元建模,通过仿真计算缺陷处漏磁的分布,验证了结论的正确性,分析了影响漏磁场的因素,并结合霍尔元件性能参数,给出了传感器的最佳布置位置。最后,通过设计信号调理电路,结合3D打印实现传感器结构,完成了实验平台搭建。仿真结果表明,对于同一缺陷,基于该励磁方式产生的最大漏磁场明显大于传统方式。实验结果表明,对于10 mm粗的钢丝绳,当霍尔元件布置的提离值为3 mm和8 mm时,均能够通过缺陷处漏磁信号感知钢丝绳运动方向。 展开更多
关键词 钢丝绳探伤 漏磁检测 轴向励磁 霍尔元件 有限元仿真
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拱顶储罐罐顶缺陷漏磁检测技术研究 被引量:4
13
作者 杨志军 赵亚忠 +1 位作者 蒙昌彭 张博文 《压力容器》 北大核心 2024年第4期1-8,42,共9页
针对拱顶储罐在长期使用过程中,罐顶因环境因素和储存介质的影响造成内外壁腐蚀损伤而严重威胁储罐安全运行的问题,对拱顶储罐罐顶进行了缺陷漏磁检测技术研究。建立了罐顶漏磁检测三维模型,并采用有限元分析方法对该模型进行求解;分析... 针对拱顶储罐在长期使用过程中,罐顶因环境因素和储存介质的影响造成内外壁腐蚀损伤而严重威胁储罐安全运行的问题,对拱顶储罐罐顶进行了缺陷漏磁检测技术研究。建立了罐顶漏磁检测三维模型,并采用有限元分析方法对该模型进行求解;分析不同影响因素对漏磁信号特征的影响,通过对漏磁场峰值的拟合,得到了不同影响因素对罐顶缺陷漏磁场的影响规律。结果表明,外壁半球形缺陷漏磁检测信号峰值与缺陷半径符合线性拟合规律,内壁半球形缺陷漏磁检测信号峰值与缺陷半径符合二次拟合规律,加强肋处形成的漏磁检测信号与缺陷检测信号波形相反。通过试验验证了漏磁检测方法能有效检测储罐罐顶的缺陷,并能确定缺陷的深度和位置。 展开更多
关键词 拱顶储罐罐顶 漏磁检测 有限元分析 曲率半径 加强肋
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钢筋混凝土结构锈蚀特征的漏磁探测研究进展
14
作者 张伟平 邱俊澧 姜超 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1022-1032,共11页
以混凝土结构中钢筋锈蚀特征的漏磁探测技术为主线,对相关研究进行综合回顾与分析.结果表明,基于漏磁探测技术能够准确识别混凝土结构中钢筋的锈蚀区域并定量评估钢筋锈蚀率.为进一步提升利用漏磁技术探测既有钢筋混凝土结构锈蚀特征的... 以混凝土结构中钢筋锈蚀特征的漏磁探测技术为主线,对相关研究进行综合回顾与分析.结果表明,基于漏磁探测技术能够准确识别混凝土结构中钢筋的锈蚀区域并定量评估钢筋锈蚀率.为进一步提升利用漏磁技术探测既有钢筋混凝土结构锈蚀特征的适用性和准确性,未来还需要充分考虑磁化强度随机分布引起的锈蚀率评估结果的概率分布特性,明确应力、疲劳、箍筋/相邻纵筋、锈蚀产物和混凝土的影响,推动基于漏磁成像的计算机视觉自动识别和融合多指标、多技术方法的应用. 展开更多
关键词 钢筋混凝土结构 漏磁探测 锈蚀率 定量评估 概率化
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改进Canny算子的小管径弯头漏磁缺陷图像量化方法 被引量:3
15
作者 秦浩东 张颖 赵鹏程 《电子测量技术》 北大核心 2024年第5期150-157,共8页
弯头作为管道的重要组成部件,受流体冲刷侵蚀等形成的缺陷对其安全运行构成威胁。漏磁检测是管道缺陷检测的有效技术,缺陷的精确量化具有重要意义。为了研究小管径弯头不同位置缺陷图像规律,并提高缺陷量化精度,提出一种改进Canny算子... 弯头作为管道的重要组成部件,受流体冲刷侵蚀等形成的缺陷对其安全运行构成威胁。漏磁检测是管道缺陷检测的有效技术,缺陷的精确量化具有重要意义。为了研究小管径弯头不同位置缺陷图像规律,并提高缺陷量化精度,提出一种改进Canny算子的小管径弯头漏磁缺陷图像量化方法。通过建立小管径弯头漏磁内检测仿真模型,分析了弯头不同位置处金属损失缺陷的图像规律。采用形态滤波和OTSU优化Canny算子,结合图像处理方法构建了缺陷图像量化模型,并对弯头不同位置缺陷深度量化做修正处理。实验结果表明,弯头不同位置缺陷在图像上呈现出明显的差异性,量化模型对缺陷长度和宽度的量化具有较高的精度,误差均小于2 mm。缺陷深度的量化误差较大,修正后深度量化的精度为86.34%,满足金属损失缺陷量化精度需求。该方法可实现缺陷漏磁图像量化处理,对管道漏磁缺陷量化具有一定意义。 展开更多
关键词 弯头 漏磁检测 CANNY 缺陷量化 图像特征
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基于AOA-XGBOOST模型的管道缺陷漏磁信号量化研究 被引量:1
16
作者 徐鲁帅 董绍华 +3 位作者 陈思雅 魏昊天 孙伟栋 郭永 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期75-81,共7页
为提升管道漏磁检测管道缺陷深度的量化精度,对长输管道外腐蚀状态进行准确把控,搭建管道漏磁信号采集实验平台,开展管道漏磁内检测牵拉实验,提取120组管道内外部缺陷的三轴漏磁信号。建立基于AOA-XGBOOST的管道漏磁检测缺陷深度预测模... 为提升管道漏磁检测管道缺陷深度的量化精度,对长输管道外腐蚀状态进行准确把控,搭建管道漏磁信号采集实验平台,开展管道漏磁内检测牵拉实验,提取120组管道内外部缺陷的三轴漏磁信号。建立基于AOA-XGBOOST的管道漏磁检测缺陷深度预测模型,使用BPNN、SVR、XGBOOST模型作为对照组进行验证计算。研究结果表明:AOA-XGBOOST模型对漏磁内检测信号量化精度具有更好的准确性和优越性,可解决漏磁内检测信号的管道缺陷深度量化难题,有效提升管体状态检测精度。研究结果可为管道漏磁检测信号的智能分析提供技术参考。 展开更多
关键词 油气管道 漏磁检测 缺陷深度量化 机器学习
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基于复合骨干网络的漏磁小缺陷信号检测方法
17
作者 唐建华 张鑫 +2 位作者 刘金海 刘海超 卢进 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2024年第10期69-77,共9页
漏磁内检测是管道内检测的核心技术,对保障管道的安全运输至关重要。管道长期处于地下或深海,复杂的环境导致管道表面存在许多小缺陷。由于小缺陷可利用信息有限,传统的深度学习缺陷检测方法识别小缺陷难以获得满意的检测结果。提出了... 漏磁内检测是管道内检测的核心技术,对保障管道的安全运输至关重要。管道长期处于地下或深海,复杂的环境导致管道表面存在许多小缺陷。由于小缺陷可利用信息有限,传统的深度学习缺陷检测方法识别小缺陷难以获得满意的检测结果。提出了一种基于复合骨干网络的漏磁小缺陷信号检测方法。首先,提出了一种名为背景压缩的数据增强方法,以压缩背景信号进而增强小缺陷关键特征。其次,设计一种自适应的正负样本分配策略,以改善小缺陷在区域候选网络中正负样本分配不均匀的问题。最后,提出了一种小缺陷多分支高分辨率特征提取网络,利用多分支复合结构获得高分辨率特征进行特征融合,以提高网络对小缺陷纹理信息的利用率。以试验场管道数据对所提方法进行验证,实验结果表明,设计的方法是有效的,检测精度达90.3%,与最好结果相比,mAP提升8.4%。 展开更多
关键词 漏磁内检测 深度学习 缺陷检测 正负样本 特征融合
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基于注意力特征融合的漏磁缺陷识别方法 被引量:4
18
作者 郭磊 丁疆强 +1 位作者 李智文 李洪伟 《沈阳工业大学学报》 CAS 北大核心 2024年第2期212-218,共7页
针对漏磁缺陷识别率低、检测速度慢等问题,提出了一种基于注意力特征融合的漏磁缺陷识别方法。所提算法以CenterNet为基础进行修改,主干网络选取了一种轻量级网络PP-LCNet,相较于现在流行的主干特征提取网络既保证了低计算量又保证了高... 针对漏磁缺陷识别率低、检测速度慢等问题,提出了一种基于注意力特征融合的漏磁缺陷识别方法。所提算法以CenterNet为基础进行修改,主干网络选取了一种轻量级网络PP-LCNet,相较于现在流行的主干特征提取网络既保证了低计算量又保证了高精度。采用注意力网络CBAM主动学习低层特征中的重要信息并与高层特征进行融合,使模型同时获得低层细粒度信息与高层语义信息,进而提升小缺陷识别的准确率。结果表明,当IOU大于0.5时,所提算法的准确率为94.3%,推理时间为9.6 ms。 展开更多
关键词 注意力机制 缺陷识别 深度学习 深度可分离卷积 特征融合 轻量级网络 漏磁 目标检测
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掺氢天然气管道氢损伤管外漏磁检测机构设计
19
作者 陈子俨 赵弘 《机床与液压》 北大核心 2024年第15期75-81,共7页
掺氢天然气管道受氢损伤等因素影响,容易产生缺陷进而导致管道失效,因此需要定期对掺氢管道进行检查。通过对掺氢管道的主要缺陷产生机制和缺陷特征进行分析,得到主要的缺陷形式,设计一种针对掺氢管道氢损伤的管外漏磁检测机构对管道进... 掺氢天然气管道受氢损伤等因素影响,容易产生缺陷进而导致管道失效,因此需要定期对掺氢管道进行检查。通过对掺氢管道的主要缺陷产生机制和缺陷特征进行分析,得到主要的缺陷形式,设计一种针对掺氢管道氢损伤的管外漏磁检测机构对管道进行缺陷检测,利用Maxwell进行漏磁检测仿真模拟,采用响应面法建立检测探头各参数与轴向漏磁曲线峰谷差值、吸附力和成本之间的函数,得到探头的结构参数最优组合。最后搭建实验台,利用单组探头进行单通道的漏磁检测。结果表明:与未优化结构对比,优化后管外缺陷检测效果提高26.2%,管内缺陷检测效果提升11%,探头与管壁吸附力降低56.7%,探头成本降低14%,检测效果得到提升;优化探头不仅能检测到已成型的比较明显的掺氢管道缺陷,也可以在缺陷形成早期管壁损失达到整体壁厚40%时将其检测出来。缺陷检测实验验证了文中设计方案的可行性。 展开更多
关键词 漏磁检测 掺氢管道 外检测 探头结构优化 响应面法
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管道缺陷漏磁检测的三维有限元仿真分析 被引量:11
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作者 郑彪华 何文 +2 位作者 周松强 张春雷 高忠 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第12期35-41,共7页
为研究运输管道缺陷的漏磁(MFL)信号特征,采用ANSYS软件进行管道缺陷漏磁检测的三维有限元数值仿真。首先建立漏磁检测分析装置的数值模型,进行三维静态情况的数值计算,获得不同缺陷所产生的漏磁信号,然后将这些数据与试验结果进... 为研究运输管道缺陷的漏磁(MFL)信号特征,采用ANSYS软件进行管道缺陷漏磁检测的三维有限元数值仿真。首先建立漏磁检测分析装置的数值模型,进行三维静态情况的数值计算,获得不同缺陷所产生的漏磁信号,然后将这些数据与试验结果进行比较分析。在此基础上,分析缺陷深度、缺陷直径以及传感器提离值对漏磁信号参数的影响。结果表明:磁通密度轴向分量By的幅值能够用于衡量缺陷的深度,可依据By的宽度和磁通密度径向分量Bx的峰峰间距来定量识别缺陷直径;传感器的提离值对缺陷漏磁场的影响很大,为使测得的漏磁信号可靠并能测得深度较小的缺陷,传感器的提离值应设定为1.5~3mm。 展开更多
关键词 管道 缺陷 漏磁(mfl)检测 有限元分析 ANSYS 磁通密度 提离值
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