Detección geomagnética sin contacto utilizando una Mejora de la Descomposición Empírica de Modo de Ensamble Completo con Ruido Adaptativo y Operador de Energía Teager
Autores: Zhang, Tao; Wang, Xinhua; Chen, Yingchun; Ullah, Zia; Ju, Haiyang; Zhao, Yizhen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Detección geomagnética sin contacto utilizando una Mejora de la Descomposición Empírica de Modo de Ensamble Completo con Ruido Adaptativo y Operador de Energía Teager
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Defectos en el oleoducto
CEEMDAN
Reducción de ruido
ICEEDMAN
Operador de energía Teager
Filtrado de señales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 51
Citaciones: Sin citaciones
Durante la detección geomagnética sin contacto de defectos en tuberías, las señales medidas generalmente contienen ruido, lo que reduce la eficiencia de detección. El descomposición empírica completa del modo de conjunto con ruido adaptativo (CEEMDAN) ha surgido recientemente como un método de filtrado de señales, pero su rendimiento de filtrado es influenciado por dos parámetros: la amplitud del ruido añadido y el número de ensayos de conjunto. Para resolver este problema y mejorar la precisión de detección y distinguibilidad, se propone un método de detección basado en el CEEMDAN mejorado (ICEEDMAN) y el operador de energía Teager (TEO). La señal de detección magnética fue primero descompuesta en una serie de funciones de modo intrínseco (IMFs) por CEEMDAN con parámetros iniciales. Las IMFs de la señal fueron luego distinguidas usando el exponente de Hurst para reconstruir la señal filtrada preliminar, y su valor máximo (excepto el punto cero) de la función de autocorrelación normalizada fue definido como la aptitud del algoritmo de enjambre de salp (SSA). Los parámetros óptimos que maximizan la aptitud fueron encontrados mediante iteraciones de SSA, y su correspondiente señal filtrada fue obtenida. Finalmente, el cálculo del gradiente y TEO se llevaron a cabo para completar la detección geomagnética sin contacto. Los resultados de la señal simulada basada en un dipolo magnético bajo un entorno ruidoso y pruebas de campo demuestran que el filtrado ICEEMDAN tiene un mejor rendimiento de filtrado que los métodos de filtrado convencionales de CEEMDAN, y ICEEMDAN-TEO tiene ventajas obvias en comparación con otros métodos de detección en los aspectos de error de ubicación, relación de lóbulo lateral máximo y relación de lóbulo lateral integrado.
Descripción
Durante la detección geomagnética sin contacto de defectos en tuberías, las señales medidas generalmente contienen ruido, lo que reduce la eficiencia de detección. El descomposición empírica completa del modo de conjunto con ruido adaptativo (CEEMDAN) ha surgido recientemente como un método de filtrado de señales, pero su rendimiento de filtrado es influenciado por dos parámetros: la amplitud del ruido añadido y el número de ensayos de conjunto. Para resolver este problema y mejorar la precisión de detección y distinguibilidad, se propone un método de detección basado en el CEEMDAN mejorado (ICEEDMAN) y el operador de energía Teager (TEO). La señal de detección magnética fue primero descompuesta en una serie de funciones de modo intrínseco (IMFs) por CEEMDAN con parámetros iniciales. Las IMFs de la señal fueron luego distinguidas usando el exponente de Hurst para reconstruir la señal filtrada preliminar, y su valor máximo (excepto el punto cero) de la función de autocorrelación normalizada fue definido como la aptitud del algoritmo de enjambre de salp (SSA). Los parámetros óptimos que maximizan la aptitud fueron encontrados mediante iteraciones de SSA, y su correspondiente señal filtrada fue obtenida. Finalmente, el cálculo del gradiente y TEO se llevaron a cabo para completar la detección geomagnética sin contacto. Los resultados de la señal simulada basada en un dipolo magnético bajo un entorno ruidoso y pruebas de campo demuestran que el filtrado ICEEMDAN tiene un mejor rendimiento de filtrado que los métodos de filtrado convencionales de CEEMDAN, y ICEEMDAN-TEO tiene ventajas obvias en comparación con otros métodos de detección en los aspectos de error de ubicación, relación de lóbulo lateral máximo y relación de lóbulo lateral integrado.