[发明专利]一种基于逆高斯过程和EM-PF的管道剩余寿命预测方法

摘要

本发明公开了一种基于逆高斯过程和EM‑PF的管道剩余寿命预测方法，包括以下步骤：获取油气管道的腐蚀数据，再根据油气管道的腐蚀数据利用随机过程‑逆高斯过程描述油气管道的腐蚀退化过程，建立油气管道状态空间模型的状态方程及观测方程，再根据油气管道状态空间模型的状态方程及观测方程建立逆高斯‑状态腐蚀退化模型，然后根据逆高斯‑状态腐蚀退化模型预测油气管管道的剩余寿命，该方法能够准确、快速的预测油气管道的剩余寿命。

主权项

1.一种基于逆高斯过程和EM‑PF的管道剩余寿命预测方法，其特征在于，包括以下步骤：获取油气管道的腐蚀数据，再根据油气管道的腐蚀数据利用随机过程‑逆高斯过程描述油气管道的腐蚀退化过程，建立油气管道状态空间模型的状态方程及观测方程，再根据油气管道状态空间模型的状态方程及观测方程建立逆高斯‑状态腐蚀退化模型，然后根据逆高斯‑状态腐蚀退化模型预测油气管道的剩余寿命；令N_l为粒子个数，T_d为腐蚀油气管道泄漏管壁破裂的时刻，ω_i为第i个粒子的权重，X_d为油气管道壁厚的最大值，为当前时刻的观测序列，为当前时刻管壁观测值序列，t_i为腐蚀油气管道第i次时的管壁状态检测时刻，x_i为t_i时刻的管壁状态值，为第n次检测管道所获得的状态序列，为第1次检测管道所获得的状态序列，y_i为t_i时刻的退化量观测值，为第n次检测管道所获得的观测序列，得到t_i时刻的剩余寿命τ_i分布函数以及当腐蚀信息值时，腐蚀油气管道的平均剩余寿命为：预测t_k时刻的油气管道的状态概率密度函数为：通过表示式(12)，则油气管道的剩余寿命分布函数及其概率密度函数分别为：则当腐蚀信息值为时，油气管道的平均剩余寿命为：