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管道漏磁内检测数据可视化技术研究

作　者: 姜文特
导　师: 杨理践
学　校: 沈阳工业大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 漏磁内检测灰度图像伪彩色图像图像处理
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

随着世界油气产业的快速发展,管道已成为输送石油、天然气必不可少的设备,然而无论长输管道是埋在地下或是深海中,都要承受来自内部和外部的压力、自身的重力,以及土壤、海水、空气等的腐蚀,从而导致管道发生各种各样的腐蚀和缺陷,使管道不完整。如果长输管道一旦被腐蚀且没有及早发现,势必会给石油、天然气的运输带来安全隐患,造成环境污染、资源浪费甚至危害到人们的生活和生命。因此,对管道进行定期检测与维护是至关重要的。长期以来,管道漏磁内检测以其对管道内环境要求不高、不需要耦合剂、适用范围广、价格低廉等优越性,成为目前管道检测应用中使用最为广泛、技术最成熟的检测手段。而对管道检测数据进行可视化分析,得到管道内部缺陷和焊缝的特征信息是对管道进行修复的前提条件,也是保证管道安全使用的一项重要工作。本文针对长输管道漏磁内检测数据,对管道管壁缺陷和焊缝特征检测问题进行可视化图像显示。首先,对管道漏磁数据特征进行了解分析,将漏磁数据直接转化成屏幕上对应的点,生成一系列的漏磁曲线图形;再将检测到的海量的漏磁数据经过数据处理转换成对应的灰度值,由灰度值生成灰度图像;利用插值、滤波、锐化等图像增强手段进行图像处理,得到清晰的灰度图像,该灰度图像显示出管壁的缺陷和焊缝信息;经过密度分割法将生成的灰度图像转换成伪彩色图像,增强了管道内部特征信息的视觉效果;并且利用Matlab的可视化界面实现了管道漏磁内检测数据对应管道特围,正是由于这个原因,可以在分析漏磁检测数据时,将缺陷和管道特征物的数据从通过对大量管道漏磁数据的分析,实现了管道的漏磁曲线图形、灰度图像显示和伪彩色显示并且在图像中能够识别出油气管道的焊缝和缺陷,有助于专业人员对数据进行分析,同时也提高了分析的效率和质量,减小了在分析中人为因素造成的误差。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章绪论  10-16
  1.1 课题的背景及意义  10-11
  1.2 管道漏磁内检测国内外研究状况  11-14
    1.2.1 国外研究现状  11-13
    1.2.2 国内研究现状  13-14
  1.3 课题的主要研究内容及论文章节安排  14-16
    1.3.1 课题的主要研究内容  14-15
    1.3.2 论文章节安排  15-16
第二章管道漏磁内检测技术基础  16-27
  2.1 管道检测常用的方法  16-18
    2.1.1 超声检测方法  16
    2.1.2 涡流检测方法  16-17
    2.1.3 漏磁检测方法  17
    2.1.4 渗透检测方法  17
    2.1.5 射线检测方法  17
    2.1.6 磁粉检测方法  17-18
  2.2 管道漏磁内检测原理  18-20
  2.3 管道漏磁内检测器基本结构及工作过程  20-23
    2.3.1 内检测器基本结构  20-22
    2.3.2 工作过程  22-23
  2.4 管道漏磁内检测的影响因素  23-25
  2.5 漏磁图像的特征  25-26
  2.6 本章小结  26-27
第三章管道漏磁检测数据的可视化显示  27-51
  3.1 管道漏磁内检测数据分析  27-30
    3.1.1 漏磁数据的格式  28-29
    3.1.2 管道漏磁内检测数据的读取处理方式  29-30
  3.2 管道漏磁数据的曲线图形显示  30-35
    3.2.1 管道焊缝的漏磁曲线图形  31-32
    3.2.2 管道缺陷的漏磁曲线图形  32-35
  3.3 管道漏磁数据的灰度图形显示  35-45
    3.3.1 灰度图形的初步形成  35-39
    3.3.2 灰度图像处理  39-45
  3.4 伪彩色图形显示  45-50
    3.4.1 伪彩色原理  45
    3.4.2 伪彩色图像处理方法  45-50
  3.5 本章小结  50-51
第四章管道漏磁检测数据可视化系统  51-56
  4.1 开发环境  51-52
  4.2 系统结构设计  52-55
    4.2.1 系统流程设计  52
    4.2.2 可视化系统  52-55
  4.3 本章小结  55-56
第五章结论  56-57
参考文献  57-59
附录A 灰度图像生成代码  59-61
附录B 伪彩色图像生成代码  61-64
附录C 可视化界面代码  64-66
在学研究成果  66-67
致谢  67

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