1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1目的与意义：

管道运输是与公路运输、铁路运输、航空运输、水路运输并列的五大交通运输方式之一，是一种经济、方便的运输方式。现代管道运输始于19世纪中叶，1865年美国宾夕法尼亚州建成第一条原油输送管道。然而它的进一步发展则是从20世纪开始的，随着二次大战后石油工业的发展，管道的建设进入了一个新的阶段，各产油国竞相开始兴建大量石油及油气管道。20世纪60年代开始，输油管道的发展趋于采用大管径、长距离，并逐渐建成成品油输送的管网系统^[1]。和其他运输方式相比，它具有高效、安全、经济、便于控制和管理等多项优点，因此在石油、天然气以及其他流体输送中占有重要的地位。根据中国国家统计局的数据，截至2016年，我国管道输油（气）里程为11.34万公里。然而，新管道因设计、施工、管材等方面的问题引发较高事故率；老管道因为腐蚀破损等原因事故率较高。在役管道中，约60%的管道服役时间超过30年，东部管网服役运行已40多年。中国油气管道正处于事故多发期。随着管线的增多，设备运行时间的增长以及地理条件的变化（滑坡、地震等），管壁由于制造缺陷、化学腐蚀以及人为破坏等因素，管道泄漏事故频繁发生^[2]。管道一旦出现泄漏，不仅会带来因流体流失而造成的直接经济损失和对环境的污染，严重情况下，还可能发生爆炸和引起火灾，甚至造成人员伤亡^[3]。2013年2月，江西特大盗油案导致永修县潦河水域和农田大面积油体污染，永修县城停水。2013年11月，中石化输油储运公司潍坊分公司输油管线破裂，引起爆炸，事故造成62人遇难，136人受伤，直接经济损失7.5亿元。2014年5月，浙江境内甬沪宁原油管道因盗油分子打孔盗油，造成原油泄漏，污染土地1500平方米。2015年7月，潍坊寿光油耗子打孔盗油1000多吨，给国家造成经济损失近1000万元，并且引发大量原油渗出地表，大面积扩散，刺鼻的原油气味在空气中弥漫，直接危害到人民生命财产安全。因此，找到一种适应性强、误报率低、灵敏度高、泄漏定位精度高的管道泄漏检测系统，能够及时控制和减少因管道泄漏而造成的经济损失和人员伤亡，具有明显的经济效益和社会效益。

1.2国内外管道泄漏检测研究现状：

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究（设计）内容：

针对现有管道泄漏检测方法的不足，本设计提出一种基于机器学习管道泄漏检测模型，利用支持向量机、负压波等现代理论与技术，研究相应泄漏检测与定位的方法，其主要研究内容是机器学习分类算法研究、管道泄漏检测的理论与方法研究、基于机器学习管道泄漏检测模型的建立。将其细分为以下几个部分：

（1）分析机器学习理论，包括机器学习工作流程、研究基本机器学习流程中的数据处理，深入研究机器学习模型和机器学习分类算法，研究机器学习故障诊断理论及其方法。

3. 研究计划与安排

（1）第1-2周：完成文献阅读报告和开题报告；

（2）第4-5周：学习机器学习中支持向量机分类算法，根据管道泄漏检测，完成参数选择，完成机器学习分类算法模型；

（3）第6周：完成分类算法的matlab程序；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]刘孝云.基于小波包和模糊支持向量机的燃气管道泄漏检测与定位研究[d].上海：上海师范大学，2015.

[2]官节福.输油管道泄漏检测中的信号处理研究[d].南京：南京理工大学，2010.

[3]王桂增，叶昊.流体输送管道的泄漏检测与定位[m].北京：清华大学出版社，2010.