[发明专利]一种基于GA-SVM的石油管道振动检测装置及其控制方法

权利要求书

1.一种基于GA-SVM的石油管道振动检测装置，其特征在于：

所述石油管道设置有一个逆止阀，两个对称的开关阀，泵机，电机和振动传感器；

所述电机通过联轴器，电机轴，泵轴和泵机相连接；

所述逆止阀，两个对称的开关阀，泵机和石油管道构成支路；当逆止阀关闭时，石油通过该支路输送；

所述振动传感器分别安装于电机，泵机和石油管道上。

2.根据权利要求1所述装置，其特征在于：

石油管道在运行过程中，分为6种工作状态：

(1)无振动；(2)敲击振动；(3)正常振动；(4)电机转速异常振动；(5)转子不对中异常振动；(6)连接件松动异常振动；

通过振动传感器检测管道健康，根据振动台产生特定振动，使用数据板卡采集信号，并使用支持向量机SVM算法进行分类，通过遗传算法GA对支持向量机SVM参数进行优化。

3.一种应用于基于GA-SVM的石油管道振动检测装置的控制方法，其特征在于：

遗传算法优化SVM参数流程包括以下步骤：

步骤1：编码：根据给予支持向量机SVM中输入的样本集的情况给定支持向量机SVM中需要优化的参数，

设定支持向量机的待优化参数分别为：惩罚因子C，高斯核函数参数g，遗传算法其他参数分别设置为：初始种群数量sizepop，最大进化代数maxgen，基因交叉概率pcrossover，基因变异概率pmutation，给定参数寻优的搜索范围，对这些参数进行编码处理；

步骤2：生成初始群体：随机生成初始种群的个体及其基因型；

步骤3：计算个体的适应度：训练多分类支持向量机，并使用交叉验证的方法进行测试，得到多分类支持向量机的正确率，并以正确率作为该种参数下基因型对应个体的适应度；

步骤4：选择：根据适应度值大小，从本代种群所有个体中选取个体进行复制；每个个体被复制的概率与适应度的大小相关；

步骤5：交叉：将种群中所有个体进行两两配对，按照交叉算子计算组合中是否产生交叉，以及交叉基因片段大小和位置所在，并进行基因交叉操作，产生新的基因型；

步骤6：变异：使用变异算子对种群中所有的个体进行变异操作，以一定概率将个体中的某个基因变更为其等位基因；

步骤7：终止条件判断：选取当前进化代际数与设定代际数进行对比，如果未达到，则重复步骤2至6；如已经达到，则终止运算，输出参数优化结果,得到最佳惩罚因子C_best，最佳高斯核函数1/σ²_best。