近日,我院机械工程学科博士研究生刘雪琳在水下生产管汇泄漏定位方面取得重要进展,相关研究成果《基于物理一致性的水下管汇泄漏智能反演与容错式定位方法》(Intelligent inversion and fault-tolerant localization method for subsea manifold leakage based on physical consistency)发表在《Reliability Engineering & System Safety》,《Reliability Engineering & System Safety》是工程技术领域的知名期刊,目前影响因子为13.7(SCI一区TOP)。论文第一作者为博士研究生刘雪琳,通讯作者为蔡宝平教授,中国石油大学(华东)为第一署名单位和唯一通讯单位。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金及工信部高技术船舶科研项目的联合资助。

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面对水下生产管汇监测系统异常失效的工况,提出基于物理一致性的泄漏智能反演与容错式定位方法。首先,建立泄漏动态压力信号的非线性衰减模型,通过多级噪声分离与混合模型参数辨识,增强在干扰下对泄漏特征的提取能力。其次,基于滑动窗口提取多模态特征,构建表征泄漏事件动态响应的高维特征空间。最后,建立特征增强的物理信息神经网络定位模型,引入自定义物理约束损失函数,以两阶段训练协调数据驱动与物理一致性,实现泄漏点空间位置的反演映射。利用物理约束损失函数引导学习,使其不依赖单一或固定组合的传感器信号,能从剩余有效传感器的复合特征中学习泄漏位置的空间映射关系,从而在监测系统异常失效工况下,实现水下生产管汇泄漏的容错式定位。

所提出的水下生产管汇泄漏容错式定位框架