Evaluation of deep learning approaches for oil & gas pipeline leak detection using wireless sensor networks

计算机科学 管道运输 光谱图 炼油厂 深度学习 人工智能 卷积神经网络 管道(软件) 泄漏(经济) 实时计算 自编码 无线 加速度计 环境科学 电信 环境工程 操作系统 宏观经济学 经济 有机化学 化学 程序设计语言
作者
Christos Spandonidis,P. Theodoropoulos,Fotis Giannopoulos,Nektarios Galiatsatos,Petsa Areti
出处
期刊:Engineering Applications of Artificial Intelligence [Elsevier BV]
卷期号:113: 104890-104890 被引量:64
标识
DOI:10.1016/j.engappai.2022.104890
摘要

Pipelines are one of the most common systems for storing and transporting petroleum products, both liquid and gaseous. Despite the durable structures, leakages can occur for many reasons, causing environmental disasters, energy waste, and, in some cases, human losses. The object of the ESTHISIS project is the development of a low-cost and low-energy wireless sensor system for the immediate detection of leaks in metallic piping systems for the transport of liquid and gaseous petroleum products in a noisy industrial environment. In this study, two distinct leakage detection methodologies are presented. First, a 2D-Convolutional Neural Network (CNN) model undertakes supervised classification in spectrograms extracted by the signals acquired by the accelerometers mounted on the pipeline wall. This approach allows us to supplant large-signal datasets with a more memory-efficient alternative to storing static images. The second methodology entails a Long Short-Term Memory Autoencoder (LSTM AE), which directly receives the signals from the accelerometers, providing an unsupervised leakage detection solution. Field tests for the validation of our methods were performed using an experimental pipeline network, while evaluation of their efficiency in a real environment was conducted in the premises of an oil refinery in Greece. Results evince the potency of the LSTM AE to recognize in real-time the emergence of deficiencies and the efficacy of the CNN models to classify accurately spectrograms reflecting the operational condition of the monitored pipelines.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
潇洒的惋清应助LILI采纳,获得10
刚刚
希望天下0贩的0应助Zy采纳,获得10
刚刚
感性的寻芹关注了科研通微信公众号
刚刚
刚刚
传奇3应助水123采纳,获得10
1秒前
经纲完成签到 ,获得积分0
1秒前
1秒前
daxiang3发布了新的文献求助30
1秒前
wanci应助如意的雅蕊采纳,获得10
1秒前
1秒前
keke完成签到 ,获得积分10
1秒前
李小明发布了新的文献求助10
2秒前
Taishan完成签到,获得积分10
2秒前
Judd应助风雨晴鸿采纳,获得10
2秒前
打打应助hh采纳,获得10
2秒前
feng完成签到 ,获得积分10
2秒前
carjae完成签到,获得积分20
3秒前
Lz发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
ffffwj2024完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
lina发布了新的文献求助10
3秒前
健忘碧菡发布了新的文献求助10
3秒前
李梦瑶发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
宇宙里风轻舞完成签到,获得积分10
4秒前
东方元语应助lululu采纳,获得20
4秒前
呼呼呼完成签到 ,获得积分10
4秒前
天真的念烟完成签到,获得积分10
5秒前
学术文献互助应助aa采纳,获得50
5秒前
carjae发布了新的文献求助30
6秒前
中微子完成签到 ,获得积分10
6秒前
Larluli发布了新的文献求助10
7秒前
牛幻香完成签到,获得积分10
7秒前
腼腆的寒风完成签到 ,获得积分10
7秒前
嘉2026发布了新的文献求助10
7秒前
匡锦洋发布了新的文献求助10
8秒前
完美世界应助詹小亚采纳,获得30
8秒前
蠹鱼完成签到,获得积分10
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6519589
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8312400
关于积分的说明 17775094
捐赠科研通 5621535
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2926733
邀请新用户注册赠送积分活动 1903606
关于科研通互助平台的介绍 1764206