石油、天然氣作為一種燃料與化工原料,在生產(chǎn)生活中具有極為重要的作用。管道運(yùn)輸是油氣資源長(zhǎng)距離運(yùn)輸最主要的方式,因管道破壞的危險(xiǎn)性,對(duì)其周界入侵事件識(shí)別的研究一直受到各界廣泛關(guān)注。油氣管道沿途運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜,傳統(tǒng)方法中假設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)樣本與實(shí)際樣本分布一致的前提遭到破壞,導(dǎo)致單一識(shí)別模型在不同環(huán)境下對(duì)入侵事件識(shí)別準(zhǔn)確率降低。對(duì)此,本文將遷移學(xué)習(xí)方法引入油氣管道安防領(lǐng)域,為入侵事件識(shí)別研究提供新思路,主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）深入了解油氣管道周界入侵事件識(shí)別原理及過(guò)程,從原始信號(hào)、特征模型、識(shí)別模型三個(gè)角度,對(duì)復(fù)雜環(huán)境導(dǎo)致的入侵事件及干擾事件進(jìn)行分析,進(jìn)一步證明復(fù)雜環(huán)境對(duì)周界入侵事件振動(dòng)信號(hào)的影響。（2）針對(duì)目標(biāo)域樣本稀少、標(biāo)簽缺失問(wèn)題,研究基于深度對(duì)抗的半監(jiān)督遷移學(xué)習(xí)方法,利用深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)特征提取器F取代生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)生成器概念,自動(dòng)獲取源域與目標(biāo)域特征空間;領(lǐng)域鑒別器D解決源域與目標(biāo)域之間領(lǐng)域適配問(wèn)題;在分類(lèi)器G作用下,實(shí)現(xiàn)油氣管道周界入侵事件識(shí)別。通過(guò)大量比對(duì)實(shí)驗(yàn),對(duì)卷積層數(shù)、卷積核數(shù)量等關(guān)鍵模型影響因子進(jìn)行分析,從模型識(shí)別率與實(shí)地應(yīng)用效果兩個(gè)角度出發(fā),驗(yàn)證本文方法的有效性。（3）針對(duì)油氣管... 

【文章來(lái)源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

傳統(tǒng)學(xué)習(xí)與遷移學(xué)習(xí)方法

燕山大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-8-第2章數(shù)據(jù)介紹與復(fù)雜環(huán)境信號(hào)差異分析本章對(duì)油氣管道周界入侵事件識(shí)別中相關(guān)單元進(jìn)行介紹，描述了Ф-OTDR型光纖管道安全預(yù)警系統(tǒng)運(yùn)行基本過(guò)程，分析影響當(dāng)前管道周界入侵事件識(shí)別中環(huán)境多樣、信號(hào)偏差、樣本缺失等關(guān)鍵問(wèn)題，介紹依此問(wèn)題建立的管道周界入侵事件識(shí)別模擬實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)、模擬入侵事件方法、信號(hào)降噪與樣本構(gòu)建技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，從原始信號(hào)、特征模型、分類(lèi)模型多個(gè)角度，分析復(fù)雜環(huán)境對(duì)周界入侵事件識(shí)別的影響，進(jìn)一步肯定本文的研究?jī)r(jià)值。2.1管道周界入侵目標(biāo)檢測(cè)2.1.1Ф-OTDR型管道安全預(yù)警系統(tǒng)基本原理本文所提及的油氣管道周界入侵事件識(shí)別應(yīng)用于Ф-OTDR型管道安全預(yù)警系統(tǒng)，本系統(tǒng)信號(hào)采樣率250赫茲/秒,在地理空間上的最小分辨距離為8米，整體系統(tǒng)由傳感光纖、光纖微振動(dòng)檢測(cè)器、計(jì)算機(jī)三部分組成，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。圖2-1Ф-OTDR型管道安全預(yù)警系統(tǒng)原理圖Ф-OTDR型管道安全預(yù)警系統(tǒng)傳感光纖鋪設(shè)在長(zhǎng)輸油氣管道上方，距離地面1.5到2米，光纖微振動(dòng)檢測(cè)器內(nèi)超窄線寬光源發(fā)出的連續(xù)脈沖光，通過(guò)環(huán)形器進(jìn)入與管道同溝鋪設(shè)的傳感光纖中，光纖沿線管道周界影響管道安全的入侵事件引發(fā)的微弱振動(dòng)引起光纖內(nèi)部瑞利散射光的光強(qiáng)差異，經(jīng)光電探測(cè)器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器等處理后，進(jìn)入計(jì)算機(jī)中進(jìn)行進(jìn)一步的信號(hào)處理及分析，從而實(shí)現(xiàn)管道沿線振動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)與管道安全預(yù)警[35]。

第2章數(shù)據(jù)介紹與復(fù)雜環(huán)境信號(hào)差異性分析-9-2.1.2主要監(jiān)測(cè)目標(biāo)Ф-OTDR型管道安全預(yù)警系統(tǒng)部署于西氣東輸中衛(wèi)站，對(duì)附近80千米長(zhǎng)度的油氣管道進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)，管道沿線環(huán)境如圖2-2所示。圖2-2油氣管道沿線地理環(huán)境衛(wèi)星圖如圖2-2所示，一方面油氣管道建設(shè)距離長(zhǎng)，沿線將經(jīng)過(guò)如戈壁、河流、沙地等不同地理環(huán)境；另一方面雖油氣管道規(guī)劃建設(shè)過(guò)程中，已盡量考慮遠(yuǎn)離人群密集區(qū)域，但是由于建設(shè)難度、建設(shè)成本、管道建設(shè)后人為活動(dòng)范圍增加等因素，不可避免的管道周界將出現(xiàn)大量人為活動(dòng)事件，多變的地理環(huán)境與大量存在的人為活動(dòng)共同構(gòu)成了復(fù)雜的管道安全預(yù)警系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境。如農(nóng)田耕作、農(nóng)用灌溉水泵運(yùn)行、車(chē)輛通行等正常的生產(chǎn)生活事件發(fā)生在管道周界安全范圍之外，對(duì)管道安全運(yùn)行影響��；而在管道安全范圍內(nèi)非許可的人為施工活動(dòng)由于距離管道近、事件發(fā)生存在隨機(jī)性、從事件發(fā)生到管道破壞時(shí)間短等特點(diǎn)是危害管道安全運(yùn)行的主要可控因素。依據(jù)其使用工具的不同，將其分為由挖掘機(jī)類(lèi)工程機(jī)械施工活動(dòng)，由搞、鋤、錘等手動(dòng)工具類(lèi)人工施工活動(dòng)。依據(jù)信號(hào)傳播理論與實(shí)地實(shí)驗(yàn)表明[44,45,46,47],不同傳輸介質(zhì)下，同一信號(hào)的傳輸將呈現(xiàn)不同特性，在管道不同部署位置，由于地質(zhì)環(huán)境差異，同一入侵事件振動(dòng)信號(hào)傳播到光纖微振動(dòng)傳感器附近時(shí)，也將呈現(xiàn)一定差異；另一方面，不同地點(diǎn)影響事件識(shí)別的干擾事件也將存在不同，如圖2-2所示，干擾類(lèi)型有公路并行干擾、車(chē)輛碾壓干擾、農(nóng)田灌溉水泵工作干擾等，不同的干擾事件其振動(dòng)信號(hào)也將存在差異；具體復(fù)雜環(huán)境對(duì)信號(hào)的影響，本文將在第三節(jié)中進(jìn)行介紹。管道沿線復(fù)雜的運(yùn)行環(huán)境，導(dǎo)致不同位置入侵事件識(shí)別中測(cè)試集與訓(xùn)練集之間存在較大的差異；針對(duì)不同地點(diǎn)分別建立入侵事件識(shí)別樣本庫(kù)，又將耗費(fèi)大量的時(shí)間與精

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3299977