管道泄漏检测方法及装置、电子设备和存储介质

本公开涉及管道信号处理，尤其涉及一种管道泄漏检测方法及装置、电子设备和存储介质。

背景技术：

1、管道运输在全球石油和天然气行业中至关重要，但泄漏问题日益突出。快速准确地检测和定位泄漏对经济和环境损失的减少至关重要。近年来，数据驱动的泄漏检测与定位成为当前研究热点，通过监测内部流体的压力、流量、温度、密度等参数，并运用机器学习算法进行分析，能够辅助实现泄漏的快速检测和准确定位。这些技术对社会和公共安全具有重要意义，并有望在未来持续发挥作用。在管道泄漏检测与定位领域的研究方向已经取得了显著的进展。然而，仍然存在一些关键问题需要进一步研究和解决：

2、(1)数据集的限制对算法性能的影响较为显著；由于数据集中的泄漏样本情况有限，难以对多情况下的泄漏事件进行检测和有效定位；

3、(2)泄漏定位精度待进一步提高。

技术实现思路

1、本公开提出了一种能够适用于多泄漏情况的检测和定位的管道泄漏检测方法及装置、电子设备和存储介质。

2、根据本公开的一方面，提供了一种管道泄漏检测方法，包括：

3、获取第一条件下管道的第一泄漏信号；

4、基于所述第一泄漏信号生成第二条件下的第二泄漏信号，所述第二条件下的信号检测步长小于所述第一条件的信号检测步长，所述信号检测步长为传感器与泄漏点之间的基准距离；

5、利用所述第一泄漏信号和第二泄漏信号构建泄漏检测模型；

6、利用所述泄漏检测模型对泄漏信号执行处理，检测泄漏事件。

7、在一些可能的实施方式中，所述获取第一条件下管道的第一泄漏信号，包括：

8、利用设置在所述至少一个管道上的多个声波传感器检测声波信号，所述声波传感器距离泄漏点的间距为第一距离的倍数；

9、基于所述声波信号以及所述声波信号对应的泄漏标签生成所述第一泄漏信号，所述泄漏标签包括所述间距以及所述泄漏点的孔径。

10、在一些可能的实施方式中，所述基于所述第一泄漏信号生成第二条件下的第二泄漏信号，包括：利用所述第一泄漏信号生成位于所述泄漏点为第二距离倍数的第二泄漏信号，所述第二距离小于所述第一距离；

11、其中，所述利用所述第一泄漏信号生成位于所述泄漏点为第二距离倍数的第二泄漏信号，包括：

12、获取同一管道上两个传感器的第一泄漏信号的峰值之间的时间差；

13、根据所述时间差确定第一泄漏信号的传播速度；

14、利用所述传播速度和泄漏点位置确定第一泄漏信号峰间距离与泄漏点位置之间的对应关系；

15、利用所述对应关系对所述第一泄漏信号执行时域平移，得到所述第二泄漏信号。

16、在一些可能的实施方式中，所述利用所述第一泄漏信号生成位于所述泄漏点为第二距离倍数的第二泄漏信号，还包括：

17、分别对所述第一泄漏信号和第二泄漏信号执行加噪处理，得到第一加噪泄漏信号和第二加噪泄漏信号；

18、利用所述第一加噪泄漏信号训练预设模型，得到能够识别第一加噪泄漏信号中的噪声信息及泄漏标签的第一模型；以及利用所述第二加噪泄漏信号训练所述预设模型，得到能够识别第二泄漏信号的噪声信息以及对应的泄漏标签的第二模型；

19、利用所述第一加噪泄漏信号和第二加噪泄漏信号训练第三模型，基于所述第三模型输出优化信号强度的第二泄漏信号；所述第三模型包括由第一模型的第一编码器和第一特征引导生成模块构成的第一分支，利用所述第二模型的第二编码器和第二特征引导生成模块构成的第二分支，对所述第一分支和第二分支融合交互的特征交互模块，以及用于输出优化强度后的第二泄漏信号的解码器。

20、在一些可能的实施方式中，所述利用所述第一加噪泄漏信号和第二加噪泄漏信号训练第三模型，包括：

21、固定所述第二模型的第二编码器和第二特征引导生成模块的参数，并迁移训练所述第一模型的第一编码器和第一特征引导生成模块；

22、以及/或

23、所述第三模型的解码器的初始参数为所述第二模型的解码器参数。

24、在一些可能的实施方式中，所述第一特征引导生成模块和所述第二引导生成模块的结构相同，并配置为：

25、获取针对输入泄漏信号的条件编码；

26、利用所述条件编码对输入的编码特征进行特征引导和融合处理，得到引导融合特征。

27、在一些可能的实施方式中，所述特征交互模块配置为对第一分支和第二分支输出的引导融合特征执行特征交互处理；

28、所述交互处理包括对第一分支和第二分支输出的引导融合特征执行交叉注意力处理；

29、以及/或所述方法还包括：

30、分别对第一分支和和第二分支输出的引导融合特征执行最大池化和平均池化处理，并将池化结果对应相加，对应得到第一分支和第二分支的池化特征；

31、按照特征相似原则，根据一组池化特征，调整另一组池化特征的顺序，得到匹配特征对；

32、按照所述匹配特征对执行所述交叉注意力处理。

33、根据本公开的第二方面，提供了一种管道泄漏检测装置，包括：泄漏检测模型，用于对管道泄漏信号执行处理，检测泄漏事件；其中，构建所述泄漏检测模型包括：

34、获取第一条件下管道的第一泄漏信号；

35、基于所述第一泄漏信号生成第二条件下的第二泄漏信号，所述第二条件下的信号检测步长小于所述第一条件的信号检测步长，所述信号检测步长为传感器与泄漏点之间的基准距离；

36、利用所述第一泄漏信号和第二泄漏信号构建泄漏检测模型；

37、利用所述泄漏检测模型对泄漏信号执行处理，检测泄漏事件。

38、根据本公开的第三方面，提供了一种电子设备，包括：

39、处理器；

40、用于存储处理器可执行指令的存储器；

41、其中，所述处理器被配置为调用所述存储器存储的指令，以执行第一方面中任意一项所述的方法。

42、根据本公开第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现第一方面中任意一项所述的方法。

43、基于上述配置，本公开实施例能够基于特定条件下的管道泄漏信号，生成多种场景下、不同条件下的泄漏信号，实现对泄漏信号样本的有效扩增，提升了构建模型的检测精度。

44、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本公开。

45、根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。

技术特征：

1.一种管道泄漏检测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取第一条件下管道的第一泄漏信号，包括：

3.根据权利要求1或2所述的方法，所述基于所述第一泄漏信号生成第二条件下的第二泄漏信号，包括：利用所述第一泄漏信号生成位于所述泄漏点为第二距离倍数的第二泄漏信号，所述第二距离小于所述第一距离；

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用所述第一泄漏信号生成位于所述泄漏点为第二距离倍数的第二泄漏信号，还包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述利用所述第一加噪泄漏信号和第二加噪泄漏信号训练第三模型，包括

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述第一特征引导生成模块和所述第二引导生成模块的结构相同，并配置为：

7.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述特征交互模块配置为对第一分支和第二分支输出的引导融合特征执行特征交互处理；

8.一种管道泄漏检测装置，其特征在于，包括：泄漏检测模型，用于对管道泄漏信号执行处理，检测泄漏事件；其中，构建所述泄漏检测模型包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1至7中任意一项所述的方法。

技术总结本公开涉及一种管道泄漏检测方法及装置、电子设备和存储介质，所述方法包括：获取第一条件下管道的第一泄漏信号；基于所述第一泄漏信号生成第二条件下的第二泄漏信号，所述第二条件下的信号检测步长小于所述第一条件的信号检测步长，所述信号检测步长为传感器与泄漏点之间的基准距离；利用所述第一泄漏信号和第二泄漏信号构建泄漏检测模型；利用所述泄漏检测模型对泄漏信号执行处理，检测泄漏事件。本公开实施例能够提升泄漏检测精度。技术研发人员：李鹏宇,王秀芳,毕洪波,姜春雷,郭英委,董太极受保护的技术使用者：东北石油大学技术研发日：技术公布日：2024/5/29