[发明专利]钻井平台安全检测方法、装置及检测设备

权利要求书

1.一种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；具体包括：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；

根据所述超声波频谱图拟合出幅值曲线，具体包括：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；

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，具体包括：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；

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，具体包括：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述非工作状态表单下的各运行数据包之间的一致性比较结果；根据所述各运行数据包之间的一致性比较结果对所述非工作状态表单下的各运行数据包进行过滤；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为上述过滤之后保留的每个运行数据包设置转移信息，并基于所述转移信息将过滤之后保留的每个运行数据包转移到所述工作状态表单下；根据所述工作状态表单下的所有运行数据包生成所述运行数据列表；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，具体包括：将所述运行数据列表缓存至预设的缓存区间中并将所述运行数据列表拷贝至预设的动态存储空间中，其中，位于所述缓存区间中的运行数据列表不可更新，位于所述动态存储空间中的运行数据列表可更新；接收所述运行数据存储设备定时更新的目标数据，基于所述目标数据对位于所述动态存储空间中的运行数据列表进行更新，得到目标数据列表；按照预设的提取规则对所述目标数据列表进行数据提取，得到所述目标数据列表中包括的用于表征所述抽取设备运行状态变化的工况参数，所述工况参数包括所述抽取设备的气体压力值和运行电流值；所述提取规则通过对位于所述缓存区间中的运行数据列表进行列表结构解析得到；确定所述工况参数在位于所述动态存储空间中的运行数据列表中的变化趋势，将所述变化趋势映射至位于所述缓存区间中的运行参数列表对应的列表结构分布图中，得到所述变化趋势对应的目标向量，基于所述目标向量得到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，具体包括：将所述运行特征对应的第一向量分别与每组曲线特征对应的第二向量进行融合得到第三向量，其中，所述第一向量与所述第二向量的向量维度相同，所述第一向量与每个第二向量在融合时，所述第一向量和每个第二向量在相同的向量维度位置的向量值执行的是加权求差或加权求和；将每个第三向量输入预先搭建的卷积神经网络，获取所述卷积神经网络输出的探伤结果，所述探伤结果中包括所述油气管道的损伤位置和损伤程度，所述损伤位置和所述损伤程度以数值对的形式在所述检测设备中存储，所述卷积神经网络通过训练集训练得到，所述训练集包括不同尺寸的基准油气管道对应的不同损伤位置和不同损伤程度，所述训练集以基准向量的形式进行打包，所述基准向量的向量维度与所述第三向量的向量维度相同，所述卷积神经网络通过对每个第三向量与训练集中的每个基准向量的余弦距离进行计算以确定出所述探伤结果。