0 引言

    埋地管道是最有效的油氣輸送手段之一，對在役管道進(jìn)行無損檢測和安全評價(jià)已受到各國的高度重視^[1]。管道在鋪設(shè)和運(yùn)行后，由于腐蝕、第三方破壞以及自然災(zāi)害等因素的影響，不可避免地會形成一些損傷，需要通過相關(guān)的檢測方法及時(shí)檢測缺陷，并評估其對管道安全的影響。常規(guī)管道檢測中常用的無損檢測（NDT）技術(shù)有超聲波檢測（UT）和漏磁檢測（MFL）^[2]，屬于管道內(nèi)檢測（ILI）范疇，ILI需要克服管道運(yùn)行壓力、流量、變形和管道清潔度對檢測精度的影響，而傳統(tǒng)的內(nèi)部檢測技術(shù)僅適用于已形成的宏觀缺陷，對鐵磁材料的應(yīng)力集中和損傷早期診斷無效^[3]。另外，大多數(shù)埋地管道都具有限制清管的特點(diǎn)，因此在非開挖狀態(tài)下，管道缺陷的檢測是一個(gè)亟待解決的問題。

    目前，可用的一些外部檢測技術(shù)包括渦流（EC）方法^[4]、導(dǎo)波檢測（GWT）^[5]、瞬變電磁法（TEM）^[6]和射線掃描法^[7]，以上方法稱為主動式（有激勵(lì)信號源）檢測，但以上方法均為外部電磁激勵(lì)檢測方法，增加了現(xiàn)場檢測的難度，且對于管道損傷等級的劃分精度方面存在較大問題。

    相關(guān)學(xué)者從不同的角度對管道缺陷處產(chǎn)生的缺陷磁信號與缺陷參數(shù)大小關(guān)系進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和研究，針對金屬磁記憶檢測管道缺陷判定準(zhǔn)則的局限性，易方等人^[8]構(gòu)造了五維支持向量機(jī)輸入特征向量：區(qū)域信號的峰峰值、修正傅里葉系數(shù)、小波包頻帶能量增量、信號的檢測切向梯度和檢測法向梯度。管道狀態(tài)劃分為應(yīng)力集中、微觀缺陷和宏觀缺陷3個(gè)等級。張軍等^[9]選取磁信號的峰峰值和梯度值作為特征向量來描述缺陷信號特征，通過BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了套管故障風(fēng)險(xiǎn)等級的非線性分類，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了方法的有效性。邢海燕^[10]針對焊縫不同等級的磁記憶特征提取及定量評價(jià)難題，引入能夠反映焊縫損傷程度的奇異譜熵、功率譜熵和小波空間能譜熵，首次提出信息熵帶與D-S理論聯(lián)合的磁記憶定量評價(jià)模型。然而，以上文獻(xiàn)中所使用的管道缺陷識別方法存在實(shí)驗(yàn)樣本少、識別模型普適性不足以及無現(xiàn)場實(shí)際驗(yàn)證等問題。

    鑒于以上問題，為彌補(bǔ)現(xiàn)有埋地管道缺陷損傷程度分類問題的不足，本文提出基于稀疏建模和SVM的管道缺陷損傷程度分類模型，采用稀疏模型提取管道缺陷的本質(zhì)特征向量，并將缺陷特征向量通過改進(jìn)的多分類支持向量機(jī)分類，為埋地鋼質(zhì)管道在非開挖情況的管體損傷缺陷檢測提供了一種有效的方法。

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鄭  林1，張紅星2，句海洋3，4

(1.太原衛(wèi)星發(fā)射中心，山西 太原036303；2.中電智能科技有限公司，北京102209；

3.華北計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程研究所，北京100083；4.北京工業(yè)大學(xué)，北京100124)