基于二維阻抗特征的管道環(huán)焊縫缺陷渦流檢測
本文關(guān)鍵詞: 管道內(nèi)表面 環(huán)焊縫缺陷 渦流無損檢測 圖像處理 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 出處:《儀器儀表學(xué)報》2017年09期 論文類型:期刊論文
【摘要】:油氣長輸管道環(huán)焊縫處缺陷對管道安全的危害性巨大,管道缺陷造成的事故大部分發(fā)生在管道焊接處。目前,對管道進行無損檢測(NTD)是預(yù)測事故隱患、保證管道安全運行的常用手段,但傳統(tǒng)無損檢測方法無法有效識別位于環(huán)焊縫處等表面形貌復(fù)雜位置的缺陷。為了克服傳統(tǒng)檢測方法的缺點,提出一種基于圖像處理和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的嵌入式渦流檢測系統(tǒng)。從渦流信號合成的二維阻抗圖入手,對其進行霍夫變換和輪廓提取得到特征分量,使用類內(nèi)散布矩陣篩選分類特性好的特征用以訓(xùn)練基于FPGA加速的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)在焊縫基底噪聲較大的情況下對缺陷的自動分類與識別。實驗結(jié)果表明,本系統(tǒng)可以有效識別位于環(huán)焊縫處等形貌復(fù)雜位置的缺陷信號,正確率可達92%,且系統(tǒng)體積小、功耗低,適合應(yīng)用于管道內(nèi)檢測環(huán)境。
[Abstract]:The defects in the girth weld of long distance oil and gas pipeline are very harmful to the safety of the pipeline, and the accidents caused by the defects of the pipeline mostly occur in the welding of the pipeline. At present, the nondestructive testing of the pipeline is the hidden trouble to predict the accident. In order to overcome the shortcomings of the traditional detection methods, the conventional nondestructive testing method can not effectively identify the defects in the complex position of the surface morphology at the circumferential weld seam in order to overcome the shortcomings of the traditional detection methods in order to overcome the shortcomings of the traditional detection methods. An embedded eddy current detection system based on image processing and neural network is proposed. Based on the two-dimensional impedance diagram of eddy current signal synthesis, the feature components are obtained by Hough transform and contour extraction. In order to train the neural network based on FPGA acceleration, the defects can be automatically classified and identified when the weld substrate noise is high. The experimental results show that the proposed method can be used to identify the defects. The system can effectively identify the defect signals located in complex positions such as girth welds, and the accuracy can reach 92%. The system is small in size and low in power consumption, so it is suitable for pipeline detection environment.
【作者單位】: 天津大學(xué)精密測試技術(shù)及儀器國家重點實驗室;中國石油管道科技研究中心中國石油天然氣集團公司油氣儲運重點實驗室;
【基金】:天津市自然科學(xué)基金(14JCQNJC04900) 教育部博士點基金(20130032120066)項目資助
【分類號】:TE973.3;TG441.7;TP391.41
【正文快照】: 0引言隨著經(jīng)濟、社會的高速發(fā)展,管道運輸成為一種高效且經(jīng)濟的物料運輸方式。由于管道運輸行業(yè)的大規(guī)模發(fā)展、管道里程的不斷增長,如何保證管道安全運行成為越來越重要的問題。針對管道缺陷的定期檢測以及安全評估對預(yù)測和及時消除管道的安全隱患有著重要的意義[1]。由于管道
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