戴 光,赵海龙,杨志军

(东北石油大学机械科学与工程学院,大庆 163318)

随着我国经济的发展和国家战略原油储备体系的建立,石油化工行业的储罐数量和容量迅猛增加,其安全性也得到人们的高度关注。漏磁检测以其具有易于实现自动化、可靠性较高等优点,在储罐底板检测中得到了广泛的应用。对检测做出评定的基础是漏磁信号,当今对漏磁信号的研究主要分为正问题与逆问题两个方向。漏磁检测的正问题是根据缺陷特征参数来评估漏磁场的大小;而逆问题则是指由漏磁信号包含的信息量化出缺陷的特征参数。

信息熵理论自从提出以来以其独特的优势在各个领域得到了广泛的应用。笔者以漏磁信号为基础,对检测得到的缺陷信号进行熵谱分析,并将缺陷信号的信息熵作为漏磁信号的一个特征量,用于漏磁信号的量化。最后通过理论分析与试验研究,证明了熵谱分析在漏磁信号量化过程中的可行性。

1 信息熵

信息是对事物状态的存在方式和相互联系进行描述的一组文字符号、语言、图像或情态。人们通过掌握的信息可以减少对客观事物的不确定程度。因此美国数学家、信息论的创始人Shannon曾在题为《通讯的数学理论》的论文中指出：“信息是用来消除随机不定性的东西”。可见信息与熵有着紧密的联系。1957年Jaynes对信息熵做了如下定义[1]：

假设某事件的可能结果和出现的几率如下：

X1,X2,……,X n可能结果

P1,P2,……,P n出现的几率

则相应的信息熵为：