基于压电换能器的隐马尔可夫模型用于管道损伤检测
信号处理
2021-04-06 v1 机器学习
摘要
油气管道泄漏不仅导致巨大的经济损失，还会引发环境灾难。如何检测包括泄漏和裂纹在内的管道损伤已引起广泛研究关注。一种有前景的泄漏检测方法是使用锆钛酸铅(PZT)换能器在泄漏发生时检测负压波。PZT换能器也可产生并检测导应力波以进行裂纹检测。然而，在环境干扰下（例如海上环境中的油气管道），负压波或导应力波可能不易被检测到。本文提出一种基于高斯混合模型的隐马尔可夫模型(GMM-HMM)方法，用于在变化环境和时变运行条件下检测管道泄漏与裂纹深度。不同管段的泄漏或裂纹深度被视为隐马尔可夫模型(HMM)中的不同状态。实验表明，GMM-HMM方法能够识别管道的裂纹深度和泄漏情况，例如是否存在泄漏以及泄漏位置。
引用
@article{arxiv.2009.14589,
title = {Hidden Markov Models for Pipeline Damage Detection Using Piezoelectric Transducers},
author = {Mingchi Zhang and Xuemin Chen and Wei Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.14589},
year = {2021}
}