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东北大学无损检测实验室2022年度进展
发布日期:2023/6/25 17:47:51      点击次数:194

东北大学信息科学与工程学院无损检测实验室创立于2002年

目前由5名教授(张化光博士、冯健博士、刘金海博士、汪刚博士、马大中博士)

3名讲师(刘秀翀博士、吴振宁博士、卢森骧博士)和100余名博士、硕士研究生组成。


团队依托“流程工业综合自动化”国家重点实验室、“流程工业数字化”仪表教育部工程研究中心、“计算机软件”国家工程研究中心、“材料电磁过程研究”教育部重点实验室、“材料先进制备技术”教育部工程研究中心、东北地区超算中心,是东北大学的学术科研带头团队。


目前实验室拥有磁光成像系统、磁记忆检测系统、涡流成像系统、电磁超声测厚系统、漏磁内检测系统、电磁全息内检测系统、数据智能分析与诊断系统等,装备价值超过共建共享的实验平台和实验中心,包括电磁无损检测实验室、电磁系统研发实验平台、电磁测试实验平台、管道电磁速度测试平台、多功能牵拉平台、仪器设备装配1000万。

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2022年,团队承担的国家重点研发计划与国家重大科研仪器研制项目成功验收,受到业内专家的一致好评。


2022年,团队先后获批基金委联合基金重点项目,国家基金委面上项目 和 企业横向课题,在 IEEE Transactions on Industrial Informatics、IEEE Transactions on Industrial Electronic、IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement、IEEE Transactions on Cybernetics、《仪器仪表学报》、《中国电机工程学报》等国内外无损检测与故障诊断权威期刊上发表学术论文50余篇,申请发明专利10余项,多项研究成果已逐步实现成果转化。

团队培养的研究生先后获得沈阳市优秀毕业生、省级科研竞赛奖励以及国家奖学金等荣誉。


团队研制出包含漏磁、涡流和超声的电磁全息采样系统(图3),能够对目标进行三维重建和实时采样,提高了多源数据采集的精度和效率。

此外,项目团队研发了高速实时分布式数据采集装置,已取得美国专利“Distributed Networked Data Acquisition Device”(US 11/567,732),解决了分布式数据采集装置的体系结构、全息采样、多源信息的数据融合与解耦等关键技术问题,满足了现场对检测系统采样速度快、精度高和处理能力强的要求,同时保证了采集数据的准确性和可靠性,为检测源模型构建提供了有力的数据支撑。


无损检测技术研究进展

团队提出了基于多特征条件风险的漏磁数据恢复方法,有效地解决了数据间隙问题

进一步提出了一种无监督的多传感器循环监督卷积神经网络方法,实现了多周期监督CNN的无监督异常检测

此外,还提出了一种基于级联抽象特征的直接反演方法,有效处理了复杂条件下的特征提取和缺陷大小估计问题

这些新型算法的设计能够显著提高管道缺陷检测准确性与缺陷轮廓反演精度。

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工程应用实例

团队开发的内检测智能分析系统作为国内先进海底管道内检测分析系统,已经在中海油海底管道推广应用,并完成40余条管道检测,并被央视报道

通过与国际先进产品指标比对,团队研究成果主要技术指标达到国际同类产品领先水平,在中海油海底管道和大庆油田管道应用中的深度误差为5.72%,领先国际先进精度近1倍,并在大庆油田陆地管道开挖验证中得到准确结果,如图10所示。


团队开发的管道泄漏实时监检测系统能够实时动态监检测管道运行状态,检测和定位管道泄漏点。

系统从管道信息采集,多维数据传输,到泄漏定位计算和数据图形化显示,提供了一整套管道泄漏监检测的解决方案,整个系统实现了无人值守数据采集、多站点数据共享、多部门同时报警等功能


至目前为止,该系统已经应用在全国20多个省、12000公里的管道上,发现泄漏超过2000次,创造经济效益超过8亿元

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