海底管道检测技术是目前无损检测领域的研究热点之一,开展管道检测相关技术、方法和手段的研究具有重大的理论和现实意义。本论文以国家“十五”863项目“海底管道内爬行器及其检测技术”为背景,以超声检测信号为研究对象,主要的目的是对海底输油管道的缺陷进行检测并对管道的运行状况进行评估。本文的主要内容可分为信号处理、离线分析及管道评估三个部分。在信号处理部分,主要研究了超声信号的消噪算法以及缺陷识别算法。首先将Savitzky-Golay滤波器与经验模态分解相结合对超声信号进行去噪处理,通过实验仿真,证明了该方法能够有效的抑制各个模态中存在的白噪声,与已有的经验模态去噪方法相比,更能够提高重构信号的信噪比。然后使用线性预测分析对Hilbert变换提取的包络信号进行拟合。分别采用了不同的线性预测阶数对超声信号的包络进行拟合,并比较了各自的拟合误差,从而确定了最优的线性预测阶数。最后,采用隐马尔可夫模型对线性预测系数进行缺陷识别,实验表明其识别率可高达95%。在离线分析部分,主要分为信号处理以及缺陷分析两个模块。离线分析软件在Microsoft Visual Studio2003环境下开发,使用了MFC、多线程、动态链接库等技术。离弦分析软件采用层次化的设计结构,简化了程序的开发过程。通过对原始检测文件的数据处理,依次得到A扫信号文件,缺陷厚度文件和缺陷参数文件。这三个文件通过相互联系保存了管道检测的所有信息。离线分析软件主要实现了回波的回放、管壁厚度的计算、管道缺陷的分析、管道缺陷的显示、管壁厚度的修正以及检测报告的生成。离线分析软件的开发大大缩短了数据处理的周期并简化了数据处理的步骤。在管道评估部分,主要实现了缺陷的等级分类以及管道剩余寿命的估计。对于由离线分析软件计算出的缺陷,首先可根据缺陷的尺寸进行分类。当无法使用缺陷的尺寸进行分类时,可以通过计算管道的最大安全工作压力对管道缺陷进行分类。为了保证管道的安全运行,本文引入了多元线性回归的方法对管道的剩余寿命进行预测。根据已有的管道检测数据,确定与管道寿命相关的自变量,然后计算出管道寿命的线性回归方程。通过线性回归方程的计算,可以预测管道的剩余寿命。本文通过对超声信号处理方法以及缺陷评估技术的研究,提出了一套可用于海底管道超声检测离线分析的方法,包括超声信号的消噪算法,线性预测分析方法,缺陷识别算法,管道剩余寿命估计方法,并实现了离线分析软件的开发,为超声信号的离线分析提供了关键技术。