一种基于模糊数字孪生的管道裂纹定位方法技术

本发明专利技术公开了一种基于模糊数字孪生模型的管道裂纹检测与定位方法，属于管道健康监测技术领域。该方法首先建立了模糊数字孪生(FDT)模型，结合模糊高斯过程回归(FGR)、反步技术(BS)和模糊算法，对正常和异常状态下管道流量进行全面建模和估计，生成残差数据以提高裂纹定位的准确性。接着，借助支持向量机(SVM)和FDT模型的协同作用，对残差数据进行分析，以判断管道是否存在裂纹。最后，通过FDT模型和反步算法的协同，根据残差数据的变化，准确计算管道裂纹的位置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于模糊数字孪生的管道裂纹定位方法，属于油气管道。

技术介绍

1、管道是用于在不同地点之间输送液体和气体的设备。近年来，识别输送管道中裂纹的位置和大小受到了广泛的关注，因为裂纹会导致管道的泄漏、爆炸和环境污染等严重后果。因此，开发有效的管道裂纹检测和定位方法具有重要的意义。

2、目前，数字孪生方法在管道裂纹检测和定位方面发挥着关键作用。该方法主要借助数字孪生技术，建立管道的虚拟模型，并通过模拟管道的运行状态和流体流动情况，实现对裂纹的预测和检测。这种方法的优势在于可以实现对管道的实时监测和预警。然而，传统的数字孪生存在一些缺点，如数字孪生模型的建立和更新需要大量的数据和计算资源。尤其是在面对复杂的管道结构和流体流动情况时，数字孪生模型的准确性和可靠性仍有待进一步提高。因此，本专利技术提出了一种结合模糊算法、高斯过程回归和反步法的模糊数字孪生方法提高管道裂纹检测和定位的效率和精度，不仅有助于解决传统模型的不足，还为提升管道安全性和运行效能提供了更可靠的方案。

技术实现思路</p>

1、本专本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于模糊数字孪生的管道裂纹定位方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的模糊高斯回归算法包括以下步骤：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的反步法是一种非线性的控制方法，能够根据系统的输入和输出，估计系统的状态和参数，其设计原理是利用反馈控制的思想，使得观测误差趋于零。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的支持向量机算法是一种监督学习算法，能够对数据进行二分类或多分类，其原理是利用核函数将数据映射到高维空间，寻找最优的超平面或超曲面，将不同类别的数据分开，同时最大化类别间的间隔。

【技术特征摘要】

1.一种基于模糊数字孪生的管道裂纹定位方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的模糊高斯回归算法包括以下步骤：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的反步法是一种非线性的控制方法，能够根据系统的输入和输出，估计系统的状态和参数，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张浩然，曹兴文，刘文钊，赵沐华，梁智荣，张子辰，
申请(专利权)人：北京大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：