近日，电子科技大学自动化工程学院高斌教授“传感器国家工程研究中心成都分中心”团队在中国科学院一区TOP期刊IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL INFORMATICS发表题为《Compact LC-Driven Electromagnetic Sensing and Inverse Gaussian Informatics for High-Resolution Industrial Pipeline Inspection》的研究论文。马秋萍博士后为第一作者，合作导师高斌教授为通讯作者。
管道内检测已在管道完整性维护中得到广泛应用，尤其在石油、天然气等行业具有迫切的工程需求。在极端受限空间内、尤其是变速变提离强干扰条件下，如何兼顾检测灵敏度与空间分辨率仍是挑战。
针对这一关键技术瓶颈，该文提出一种面向工程现场的紧凑型可调谐物理自适应涡流传感机制，并采用逆高斯电磁感应补偿的谐振控制策略，通过动态优化接收磁场强度，使系统在复杂提离与受限空间工况下实现灵敏度提升的同时保持高分辨率，为电磁感应检测的理论与方法体系提供了新的技术路径。
该方法采用单激励差动激励降低背景噪声，多接收线圈垂直耦合；每个接收通道配置可调器件形成自适应谐振电路, 与激励频率同步并产生等效滤波，从而增强缺陷信号并抑制噪声。与此同时，系统进一步融合数据驱动的信息学技术，通过对针孔缺陷、倾斜裂缝与自然缺陷等实验验证，实现了缺陷表征与可视化增强，形成面向工业现场的团队第二代智能化、高灵敏、高分辨率涡流管道检测技术，实现“原理—系统—验证”的闭环产学研用链条。
团队瞄准“非常规管道内检测技术”的产业“卡脖子”难题，联合企业研制了系列大提离、高灵敏差动匀场聚焦涡流传感探头，并在2025年推出了创新全断面检测的新型磁电耦合内检测探头，自主研制了实时电磁矢量解耦的边缘感算集成电路，成功研制出产品级管道内检测机器人，在中石油、中石化等油气田380多条管线开展了工业化应用，累计检测管道5000多公里，检出管体缺陷80余万个。
图1：紧凑型逆高斯电磁调控的高分辨管道内部检测方法
图2：管道涡流内检测机器人和初代涡流内检测机器人现场应用情况
本成果依托于我校传感器国家工程研究中心成都分中心团队和四川德源兴能科技股份有限公司，该团队长期致力于电磁热声光传感机理、物理数学AI模型、宏观与微观机理分析和智能仪器研制。在仪器研发上，开展了电磁热/光激励红外热成像、电磁声成像、多物理具身智能感测机器人、磁光克尔显微成像、电磁应力和微观检测、多频电磁近/远场涡流检测仪, 管道智能内检测机器人等先进无损检测和结构健康监测仪器。近年来，团队成功主持并结题国家自然科学基金委的国家重大科研仪器研制项目、国家自然科学基金，重点研发计划课题，核九院联合基金，四川省揭榜挂帅, 聚源兴川，科技支撑，611，成飞，中石化等多项课题。累计发表SCI论文130余篇，授权发明专利30余项。同时团队在产学研用方面，创立了“电子科大-德源管道检测技术研究中心（校企平台）”，合作成功研制了首套产业应用级小口径管道电磁涡流内检测机器人，在各大油气田成功检测管道380条以上，产生累计经济价值超亿元，并进入国际市场。
论文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/11361405
编辑：刘瑶 /
审核：王晓刚 /
发布：陈伟
