[发明专利]一种城镇燃气埋地管道腐蚀风险的智能预测方法

说明书

本发明公开了一种城镇燃气埋地管道腐蚀风险的智能预测方法，其包括如下步骤：步骤1，获取发生腐蚀泄露的管道的腐蚀样本数据集合和未发生腐蚀泄漏的管道的健康样本数据集合；步骤2，筛选出训练样本；步骤3，对随机森林分类模型进行训练；步骤4，对模型进行验证，如果验证的准确率大于或等于预设值，则执行步骤5，否则返回步骤3；步骤5，将待被预测的管道的基本数据输入至训练后的随机森林分类模型中。本发明彻底摒弃了必须采集大量新数据的传统管道腐蚀风险评估方法，而是利用已有数据建立用于预测管道腐蚀风险的随机森林分类模型，为燃气相关企业提供决策辅助，从而达到事前预防、消减危害、控制风险等目的。

技术领域

本发明涉及城镇燃气埋地管道腐蚀风险预测技术领域，具体来说，本发明为一种城镇燃气埋地管道腐蚀风险的智能预测方法。

背景技术

城镇燃气埋地管道在运行过程中，由于受到土壤中的水、氧气、杂散电流等的干扰，不可避免地会发生腐蚀，而带有腐蚀缺陷的管道在以后的运行中，可能会出现穿孔、爆裂、泄漏等情况，由此引发的埋地管道泄漏事故，不仅会造成巨大的经济损失，同样会造成能源的浪费和环境的污染，严重地甚至影响社会活动，危及人身安全。因此，对城镇燃气埋地管道的腐蚀状况进行评估、对在运营管道的腐蚀状况有所掌握，是非常有必要的。

目前，城镇燃气埋地管道腐蚀风险的常规评估方法主要包括：检测与评价。首先，对埋地管道的腐蚀防护系统及周边环境进行常规检测，或者直接对管道本体进行检验；其次，对检测到的数据进行分析计算后，依据事先设定的标准或专家经验等对埋地管道腐蚀风险进行评价。所以，目前国内腐蚀防护系统评价主要还是通过对腐蚀防护系统的直接或间接检验检测，根据新的大量检验检测数据，参照相关标准或规范做出评价结论。

比如对于防腐层的评价：进行开挖检测时，依据发布的各种材质防腐层技术标准，对外观、厚度、漏点与粘结力等方面检查，并参照标准做出检查评价结论；进行非开挖检测时，当前仅能通过检测到涂层局部破损点位置并结合密间隔管地电位测量技术对外防腐层破损点的大小及严重程度进行定性分类，从而计算推理出涂层整体情况，或通过测量埋地管道外防腐层电阻率，计算推理出涂层整体情况。对于周边环境调查，一般包括土壤腐蚀性调查和杂散电流干扰调查，土壤腐蚀性调查包括土壤电阻率、管道自然腐蚀电位、氧化还原电位、土壤ph值、土壤质地、土壤含水量、土壤含盐量、土壤CL含量等8个参数的测试；杂散电流干扰可分为直流干扰和交流干扰，直流干扰源有直流电气化铁路、电车装置及其他构筑物阴极保护系统等，交流干扰源有高压交流电力限流设施和交流电器化铁路设施等，直流干扰评价通常采用管地电位较自然腐蚀电位的偏移量来进行测量和评价，当难以测试时，也可采用管道附近土壤表面电位梯度来进行测量和评价，交流干扰评价通常会采用管道交流干扰电压和交流电流密度进行测试。

但是，上述城镇燃气埋地管道腐蚀风险传统评估方法存在如下问题： (1)在确定管道腐蚀风险要素和各风险要素的权重时，专家经验和人为因素占据较大比例，使得评估结果缺乏客观性；(2)在对埋地燃气管道的腐蚀防护系统及周边环境进行大规模的检测的过程中，耗费了大量的人力和物力；(3)必须要采集大量的新数据及对大量的新数据进行处理，导致传统评估方法评估效率非常低，而且每次评估都要重复进行繁重的新数据采集工作。

因此，鉴于燃气埋地管道腐蚀风险的传统评估方法存在的诸多问题，如何有效提高腐蚀风险评估的客观性、提高评估效率以及减少人力和物力投入，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题和始终研究的重点。

发明内容

为解决现有的城镇燃气埋地管道腐蚀风险评价方法存在的主观性强、人力和物力投入过大、评估效率低等问题，本发明创新地提供了一种城镇燃气埋地管道腐蚀风险的智能预测方法，该预测方法将机器学习用于燃气埋地管道腐蚀风险的评估，从已有的数据中找到可用规律，通过已有实际参数进行预测，将已有事实中发掘的知识用在管道腐蚀风险预测上，从而较好解决了现有技术存在的诸多问题。