基于超声波的钻井平台安全检测方法及检测设备技术

本发明专利技术提供了一种基于超声波的钻井平台安全检测方法及检测设备，能够解析超声波收发设备发送的射频信号得到超声波频谱图，进而拟合出幅值曲线并确定出幅值曲线的多组曲线特征，然后结合与油气管道连通的抽取设备的运行数据列表对应的运行特征进行特征识别，从而生成所述油气管道的探伤结果。如此，能够在超声波层面实现对油气管道的探伤，进而识别出油气管道中的轻微损伤，如此，即便油气管道没有出现油气泄露，通过上述方案仍然能够对油气管道进行准确地探伤。进行准确地探伤。进行准确地探伤。

【技术实现步骤摘要】
基于超声波的钻井平台安全检测方法及检测设备


[0001]本专利技术涉及油气勘探
，具体而言，涉及一种基于超声波的钻井平台安全检测方法及检测设备。

技术介绍

[0002]钻井平台是油气勘探和开发必不可少的结构物。油气勘探和开发环境大多较为恶劣，容易造成钻井平台的损坏，进而造成安全事故。例如，若钻井平台中的油气输送管道出现损坏造成油气泄露，在遇明火或者弱电流时容易发生爆炸。因此，如何对钻井平台进行及时有效的安全检测是确保油气勘探和开发安全有序进行的关键。

技术实现思路

[0003]为了改善上述问题，本专利技术提供了一种基于超声波的钻井平台安全检测方法及检测设备。
[0004]本专利技术实施例的第一方面，提供了一种基于超声波的钻井平台安全检测方法，应用于检测设备，所述检测设备与超声波收发设备以及抽取设备通信，所述抽取设备与油气管道连通，所述方法至少包括：接收超声波收发设备发送的射频信号，所述射频信号是所述超声波收发设备根据接收到的第二超声波转换得到的，所述第二超声波是所述超声波收发设备向油气管道发射的第一超声波在所述油气管道处形成反射的回波；按照与所述超声波收发设备预先协商的信号转换协议对所述射频信号进行解析，得到所述第二超声波对应的超声波频谱图；根据所述超声波频谱图拟合出幅值曲线，并基于所述幅值曲线中每个曲线节点及其相邻曲线节点的迭代关系确定出所述幅值曲线对应的多组曲线特征；从与所述油气管道连通的抽取设备的运行数据存储设备中获取与设定时段对应的所述抽取设备的运行数据列表，所述设定时段为第一时刻到第二时刻之间的时段，所述第一时刻为所述超声波收发设备向所述油气管道发射所述第一超声波的时刻，所述第二时刻为所述超声波收发设备接收到所述第一超声波在所述油气管道处形成反射的所述第二超声波的时刻；从所述运行数据列表中确定出所述抽取设备的运行特征，并对所述运行特征以及多组曲线特征进行特征识别以生成所述油气管道的探伤结果。
[0005]可选地，所述按照与所述超声波收发设备预先协商的信号转换协议将所述射频信号进行解析，得到所述第二超声波对应的超声波频谱图，包括：根据所述信号转换协议中包括的信号编码库的路径信息获取所述信号编码库，根据所述信号编码库对所述射频信号进行编码得到所述射频信号中幅频信息的分布图；以及，利用预设的幅频特征识别模型识别并获得所述射频信号中幅频信息的特征向量，并获取每个特征向量的向量权重；其中，所述向量权重包括用于表征每个特征向量的失真率的稳定系
数以及用于表征每个特征向量与所述幅频信息中的其他向量的关联性的关联系数；根据每个特征向量的向量权重，利用所述信号编码库对每个特征向量的向量权重进行编码并获得每个特征向量对应的频谱向量的转换因子，所述转换因子用于表征将每个特征向量转换为频率向量时的加权系数；根据每个频谱向量的转换因子以及每个频谱向量对应的特征向量，分别判断每个特征向量与所述分布图的第一匹配度是否大于各自对应频谱向量到所述分布图的第二匹配度；若是，则获取该特征向量对应频谱向量的转换因子，作为该特征向量的频率图转换基数；若否，则保持该特征向量的向量权重不变；判断所述射频信号中幅频信息的所有特征向量在上述判断前后整体发生的稳定性变化的大小是否小于预设的参考值；若小于，则将所述射频信号中幅频信息的所有特征向量的稳定系数确定为符合要求的基准稳定系数；根据所述基准稳定系数确定每个特征向量的频率图转换基数；若不小于，则返回所述利用所述信号编码库对每个特征向量的向量权重进行编码并获得每个特征向量对应的频谱向量的转换因子的步骤；根据每个特征向量的频率图转换基数从所述信号编码库中确定出每个特征向量对应的频率编码信息，并基于所述频率编码信息生成超声波频谱图。
[0006]可选地，所述根据所述超声波频谱图拟合出幅值曲线，包括：获取所述超声波频谱图的幅值信息，其中，所述幅值信息中包括多个超声波幅值和每个超声波幅值对应的时刻信息；获取所述幅值信息对应的拟合权重；其中，所述获取所述幅值信息对应的拟合权重具体包括：获取所述幅值信息中各个超声波幅值的时频相关性系数，并进行统计；将比重最大的时频相关性系数作为所述拟合权重；所述时频相关性系数用于描述各个超声波幅值在时间维度上的幅值变化趋势；根据所述拟合权重对所述幅值信息进行拆分以获取所述幅值信息的幅值单元；其中，所述根据所述拟合权重对所述幅值信息进行拆分以获取所述幅值信息的幅值单元具体包括：通过第一预设拆分规则或第二预设拆分规则，根据所述拟合权重对所述幅值信息进行拆分以获取所述幅值信息的幅值单元；其中，所述第一预设拆分规则具体包括：获取所述幅值信息中的存在多个连续递增或连续递减的超声波幅值的幅值集群，根据连续递增或连续递减的梯度和连续递增或连续递减的累计值依次进行拆分直至所述幅值信息中的多个连续递增或连续递减的超声波幅值的幅值上限值对应的波动权重均为所述拟合权重；其中，所述第二预设拆分规则具体包括：确定幅值信息中的每个超声波幅值的幅值权重、时刻权重和幅值时刻权重三个权重，通过预设迭代遍历规则对所有的超声波幅值进行遍历以寻找和超声波幅值的中位数对应的目标幅值权重、目标时刻权重以及目标幅值时刻权重相对应的目标超声波幅值，并以所述目标超声波幅值为拆分中点对幅值信息进行拆分；根据所述幅值信息的幅值单元对所述超声波频谱图进行分割；根据分割之后的超声波频谱图生成表达每个幅值单元在所述超声波频谱图中的大小和顺序的分布轨迹，并根据所述分布轨迹拟合生成所述幅值曲线。
[0007]可选地，所述基于所述幅值曲线中每个曲线节点及其相邻曲线节点的迭代关系确定出所述幅值曲线对应的多组曲线特征，包括：确定所述幅值曲线中每个曲线节点的二维坐标值；
根据每个二维坐标值确定每个曲线节点与该曲线节点相邻的第一曲线节点在所述幅值曲线对应的坐标系中的第一距离以及与该曲线节点相邻的第二曲线节点在所述幅值曲线对应的第二距离；针对每个曲线节点，判断该曲线节点对应的第一距离和第二距离的差值是否小于设定值，在该节点对应的第一距离和第二距离的差值小于所述设定值时，确定该曲线节点为可迭代节点；根据每个曲线段中的可迭代节点在该曲线段中的相对位置提取该曲线段对应的曲线特征。
[0008]可选地，所述从与所述油气管道连通的抽取设备的运行数据存储设备中获取与设定时段对应的所述抽取设备的运行数据列表，包括：获取所述运行数据存储设备的工作信号触发条件以及各运行数据包；在根据所述工作信号触发条件确定出所述运行数据存储设备中包含有工作状态表单的情况下，根据所述运行数据存储设备在所述工作状态表单下的运行数据包及其状态参数确定所述运行数据存储设备在非工作状态表单下的各运行数据包与所述运行数据存储设备在所述工作状态表单下的各运行数据包之间的一致性比较结果；将所述运行数据存储设备在所述非工作状态表单下的与在所述工作状态表单下的运行数据包相一致的运行数据包转移到所述工作状态表单下；在所述运行数据存储设备在所述非工作状态表单下包含有多个运行数据包的情况下，根据所述运行数据存储设备在所述工作状态表单下的运行数据包及其状态参数确定所述运行数据存储设备在所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于超声波的钻井平台安全检测方法，其特征在于，应用于检测设备，所述检测设备与超声波收发设备以及抽取设备通信，所述抽取设备与油气管道连通，所述方法至少包括：接收超声波收发设备发送的射频信号，所述射频信号是所述超声波收发设备根据接收到的第二超声波转换得到的，所述第二超声波是所述超声波收发设备向油气管道发射的第一超声波在所述油气管道处形成反射的回波；按照与所述超声波收发设备预先协商的信号转换协议对所述射频信号进行解析，得到所述第二超声波对应的超声波频谱图；其中：超声波频谱图中包括连续时间窗口内的不同时刻下的超声波幅值，多个连续的超声波幅值形成连续时间窗口内的幅值曲线，幅值曲线供检测设备进行分析和识别；根据所述超声波频谱图拟合出幅值曲线，并基于所述幅值曲线中每个曲线节点及其相邻曲线节点的迭代关系确定出所述幅值曲线对应的多组曲线特征；从与所述油气管道连通的抽取设备的运行数据存储设备中获取与设定时段对应的所述抽取设备的运行数据列表，所述设定时段为第一时刻到第二时刻之间的时段，所述第一时刻为所述超声波收发设备向所述油气管道发射所述第一超声波的时刻，所述第二时刻为所述超声波收发设备接收到所述第一超声波在所述油气管道处形成反射的所述第二超声波的时刻；从所述运行数据列表中确定出所述抽取设备的运行特征，并对所述运行特征以及多组曲线特征进行特征识别以生成所述油气管道的探伤结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照与所述超声波收发设备预先协商的信号转换协议将所述射频信号进行解析，得到所述第二超声波对应的超声波频谱图，包括：根据所述信号转换协议中包括的信号编码库的路径信息获取所述信号编码库，根据所述信号编码库对所述射频信号进行编码得到所述射频信号中幅频信息的分布图；以及，利用预设的幅频特征识别模型识别并获得所述射频信号中幅频信息的特征向量，并获取每个特征向量的向量权重；其中，所述向量权重包括用于表征每个特征向量的失真率的稳定系数以及用于表征每个特征向量与所述幅频信息中的其他向量的关联性的关联系数；根据每个特征向量的向量权重，利用所述信号编码库对每个特征向量的向量权重进行编码并获得每个特征向量对应的频谱向量的转换因子，所述转换因子用于表征将每个特征向量转换为频率向量时的加权系数；根据每个频谱向量的转换因子以及每个频谱向量对应的特征向量，分别判断每个特征向量与所述分布图的第一匹配度是否大于各自对应频谱向量到所述分布图的第二匹配度；若是，则获取该特征向量对应频谱向量的转换因子，作为该特征向量的频率图转换基数；若否，则保持该特征向量的向量权重不变；判断所述射频信号中幅频信息的所有特征向量在上述判断前后整体发生的稳定性变化的大小是否小于预设的参考值；若小于，则将所述射频信号中幅频信息的所有特征向量的稳定系数确定为符合要求的基准稳定系数；根据所述基准稳定系数确定每个特征向量的频率图转换基数；若不小于，则返回所述利用所述信号编码库对每个特征向量的向量权重进行编码并获得每个特征向量对应的频谱向量的转换因子的步骤；
根据每个特征向量的频率图转换基数从所述信号编码库中确定出每个特征向量对应的频率编码信息，并基于所述频率编码信息生成超声波频谱图。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述超声波频谱图拟合出幅值曲线，包括：获取所述超声波频谱图的幅值信息，其中，所述幅值信息中包括多个超声波幅值和每个超声波幅值对应的时刻信息；获取所述幅值信息对应的拟合权重；其中，所述获取所述幅值信息对应的拟合权重具体包括：获取所述幅值信息中各个超声波幅值的时频相关性系数，并进行统计；将比重最大的时频相关性系数作为所述拟合权重；所述时频相关性系数用于描述各个超声波幅值在时间维度上的幅值变化趋势；根据所述拟合权重对所述幅值信息进行拆分以获取所述幅值信息的幅值单元；其中，所述根据所述拟合权重对所述幅值信息进行拆分以获取所述幅值信息的幅值单元具体包括：通过第一预设拆分规则或第二预设拆分规则，根据所述拟合权重对所述幅值信息进行拆分以获取所述幅值信息的幅值单元；其中，所述第一预设拆分规则具体包括：获取所述幅值信息中的存在多个连续递增或连续递减的超声波幅值的幅值集群，根据连续递增或连续递减的梯度和连续递增或连续递减的累计值依次进行拆分直至所述幅值信息中的多个连续递增或连续递减的超声波幅值的幅值上限值对应的波动权重均为所述拟合权重；其中，所述第二预设拆分规则具体包括：确定幅值信息中的每个超声波幅值的幅值权重、时刻权重和幅值时刻权重三个权重，通过预设迭代遍历规则对所有的超声波幅值进行遍历以寻找和超声波幅值的中位数对应的目标幅值权重、目标时刻权重以及目标幅值时刻权重相对应的目标超声波幅值，并以所述目标超声波幅值为拆分中点对幅值信息进行拆分；根据所述幅值信息的幅值单元对所述超声波频谱图进行分割；根据分割之后的超声波频谱图...

【专利技术属性】
技术研发人员：周红，
申请(专利权)人：周红，
类型：发明
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