摘要：【目的】埋地管道在石油、天然气等资源运输方面发挥着重要作用，但在周围土壤环境的作用下，埋地管道点蚀缺陷时有发生，严重影响管道的可靠性。弱磁检测技术作为一种新型的无损检测技术，具有操作简易、灵敏度高、适应性好等优势，被广泛应用于埋地油气管道检测领域。目前由于弱磁检测数据的分散性及相关样本数据过少，导致缺陷反演精度有待提高。在实际工程中，点蚀缺陷不易发现，检测难度较大，并且当前研究未涉及缺陷角度的预测。【方法】将立方混沌映射和自适应惯性权重的鲸鱼优化算法（Cubic Chaotic Mapping-based Adaptive Whale Optimization Algorithm，CIWOA）与向后传播（Back Propagation，BP）神经网络相结合，针对点蚀缺陷尺寸及角度，提出了基于弱磁检测的埋地管道点蚀缺陷反演方法。首先，通过管道弱磁检测实验分析不同点蚀缺陷对弱磁信号特征的影响，进行反演参数选取并构建数据集，利用Smote算法进行数据增强；其次，采用核主成分分析（Kernel Principal Components Analysis，KPCA）进行数据降维，确定点蚀缺陷尺寸及角度的主成分；最后，建立CIWOA-BP模型进行埋地管道点蚀缺陷尺寸及角度预测，并与其他模型预测结果进行对比。【结果】结果表明，CIWOA-BP模型可以实现埋地管道点蚀缺陷尺寸及角度的准确预测，相比于其他模型，CIWOA-BP模型的MAPE、MSE、MAE数值更小，R2数值更接近于1，CIWOA-BP模型在点蚀缺陷尺寸和角度方面都表现出了更高的预测精度。【结论】因此，提出的基于弱磁检测的埋地管道点蚀缺陷反演方法可以实现点蚀缺陷的准确反演，这对于保证埋地管道安全运输具有良好的应用前景。（图8，表9，参24）

关键字：弱磁检测;埋地管道;点蚀缺陷反演;缺陷角度;数据降维;CIWOA-BP模型

ISSN号：1000-8241

卷、期、页：网络发表

期刊分区（SCI为中科院分区）：无

收录情况：北大中文核心期刊

发表期刊名称：油气储运

参与作者：施宁,王维斌

通讯作者：孙祥龙,苗兴园,宁志远

第一作者：赵弘

论文类型：期刊论文

论文概要：施宁,孙祥龙,苗兴园,王维斌,赵弘,宁志远，基于弱磁检测的埋地管道点蚀缺陷反演方法，油气储运，，网络发表

论文题目：基于弱磁检测的埋地管道点蚀缺陷反演方法