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原文传递一种基于数据挖掘技术的地铁杂散电流腐蚀特征信息的提取方法

专利名称：	一种基于数据挖掘技术的地铁杂散电流腐蚀特征信息的提取方法
摘要：	本发明公开了一种基于数据挖掘技术的地铁杂散电流腐蚀特征信息的提取方法，包括以下步骤：1、地铁现场关键数据采集：现场周围土壤电阻率、轨地过渡电阻、钢轨纵向电阻的测量，土壤离子成分分析；2、地铁现场关键数据等效化处理；3、实验室环境电化学腐蚀模拟；4、实验数据挖掘，腐蚀特征信息提取；5、根据腐蚀特征信息评估杂散电流腐蚀危险性。本发明能够借助数据挖掘技术，在获得地铁现场必要数据的情况下提取杂散电流电化学腐蚀特征信息，根据腐蚀特征信息评估杂散电流腐蚀危险性，预测未来埋地金属的腐蚀程度和使用寿命。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	中国矿业大学
发明人：	李威;王承涛;王禹桥;杨雪锋;范孟豹;许少毅;盛连超;王祥辉;王瑞林;李猛猛;郭志安;陈瑶
专利状态：	有效
发布日期：	2019-01-01T00:00:00+0800
申请号：	CN201810367167.X
公开号：	CN108827867A
代理机构：	徐州市淮海专利事务所 32205
代理人：	董洁
分类号：	G01N17/02(2006.01)I;G;G01;G01N;G01N17;G01N17/02
申请人地址：	221000 江苏省徐州市大学路1号
主权项：	1.一种基于数据挖掘技术的地铁杂散电流腐蚀特征信息的提取方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：测量供电区间周围土壤电阻率ρ；测量供电区间内轨地过渡电阻Rg和钢轨纵向电阻Rs；通过土壤取样分析土壤中的主要离子成分；获取现场基本参数：供电区间长度L1、牵引电流I；步骤2：通过一段时间内杂散电流泄漏电荷量相等的原理进行等效处理，即：式中，Q1为杂散电流泄漏电荷量，Q2为实验室环境下直流电源所提供的电荷量，L1为供电区间长度，Is为供电区间内的杂散电流，t1为杂散电流腐蚀时长，t2为所设计电化学腐蚀时间，Ie为所设计电化学腐蚀实验中直流电源所提供的电流大小；根据电阻网络模型，结合现场参数测试结果进行计算，从而可以确定在实验室条件下所设计电化学腐蚀实验中直流电源所提供的电流大小Ie，所设计电化学腐蚀时间t2；步骤3：根据步骤2所确定的实验参数和埋地管线材质，制作金属样块并调配电解质溶液，在腐蚀电解池环境下进行等效杂散电流电化学腐蚀实验；在所设计电化学腐蚀时间t2内，利用电化学分析仪分别测定电化学腐蚀过程中t2,1,t2,2,t2,3,…,t2,i,…,t2,n时刻的极化曲线并计算对应时刻下的腐蚀电流密度icorr(2,1),icorr(2,2),icorr(2,3),…,icorr(2,i),…,icorr(2,n)，测量对应时刻腐蚀前后金属失重量Δm2,1,Δm2,2,Δm2,3,…,Δm2,i,…,Δm2,n，根据极化曲线和腐蚀前后金属样块的失重量计算腐蚀速率Corrrate(2,1),Corrrate(2,2),Corrrate(2,3),…,Corrrate(2,i),…,Corrrate(2,n)，利用CCD摄像机获取对应时刻t2,1,t2,2,t2,3,…,t2,i,…,t2,n下的金属样块外观腐蚀形貌特征图像数据；步骤4：将步骤3所测定的腐蚀过程中的腐蚀电流密度icorr作为输出量，选取电介质溶液中Cl‑离子浓度、SO42离子浓度、杂散电流大小Is、腐蚀时间t、金属样块碳含量C％作为输入量，利用BP神经网络训练并建立杂散电流腐蚀电流密度预测模型；利用步骤3所测定的腐蚀过程中金属失重量Δm随腐蚀时间t的变化关系，建立基于灰色理论的杂散电流腐蚀失重量预测模型；利用步骤3所获取不同条件下的金属样块外观腐蚀形貌特征图像，在对图像处理过程之后，通过卷积神经网络训练并建立基于腐蚀外观形貌的杂散电流腐蚀速率预测模型；步骤5：通过步骤4得到的杂散电流腐蚀电流密度预测评估埋地管线当前杂散电流腐蚀程度，通过步骤4得到的基于灰色理论的杂散电流腐蚀失重量预测和通过步骤4得到的基于腐蚀外观形貌的杂散电流腐蚀速率预测评估埋地管线未来杂散电流腐蚀发展情况，进而以当前杂散电流腐蚀程度和未来杂散电流腐蚀发展趋势综合评估地铁现场埋地管线的杂散电流腐蚀危险性。
所属类别：	发明专利