CN117589237A - 基于航道疏浚工程的地下管线变形断裂检测方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于航道疏浚工程的地下管线变形断裂检测方法及***，包括以下步骤：步骤一、在航道疏浚过程中实时获取管道内部数据，步骤二、将步骤一中的数据处理得到变化系数BGw，根据变化系数BGw与预设的变化阈值比较，决定是否巡检；步骤三、决定巡检时，向航道疏浚区域派遣水下巡检机器人，收集巡检数据，得到管道的三维模型，判断是否检修；步骤四、当判断需要检修时，派遣的检修人员进行检修；通过管道内部数据监测进行第一步判断，再用过水下机器人巡检，进行准确的声呐检测，判断地下管线是否变形断裂装，以及变形断裂位置，并及时进行检修，解决现有探测方法的不精确性和不及时性问题。
Description
技术领域
本发明涉及地下管线检测技术领域，具体涉及基于航道疏浚工程的地下管线变形断裂检测方法及***。
背景技术
航道疏浚工程是用挖泥船或其他工具在航道中清除水下泥沙的作业；是开发航道，增加和维护航道尺度的主要手段之一。河道、航道、港池浚深、海港浅滩等区域地下均具有一定的城市地下管线，位于淤泥或土壤内部的地下管线成为制约挖泥船生产能力的主要因素；
目前常规的地下管线探测一般是使用地下管线探测仪、基于电磁法的原理进行探测，但其探测效果往往受探测场地、地质条件和地下水位高度的影响而制约；无法准确且高效的在航道疏浚工程中对地下管线是否变形断裂进行检测，基于以上不足，本发明提出一种基于航道疏浚工程的地下管线变形断裂检测方法及***。
发明内容
为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供基于航道疏浚工程的地下管线变形断裂检测方法及***，通过管道内部数据监测进行第一步判断，再用过水下机器人巡检，进行准确的声呐检测，判断地下管线是否变形断裂装，以及变形断裂位置，并及时进行检修，解决现有探测方法的不精确性和不及时性问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
基于航道疏浚工程的地下管线变形断裂检测方法，该检测方法包括以下步骤：
步骤一、在航道疏浚过程中实时获取管道内部数据，该内部数据包括航道疏浚过程中的地下管线的管道中实时压力值、实时流量值和实时温度值；
步骤二、将步骤一中的数据处理得到变化系数BGw，根据变化系数BGw与预设的变化阈值比较，决定是否巡检；
步骤三、当决定巡检时，向航道疏浚区域派遣水下巡检机器人，水下巡检机器人沿着地下管线的走向进行巡检，收集巡检数据，得到管道的三维模型，将航道疏浚过程中的管道三维模型与预设正常工作状态下的管道三维模型进行比对，判断是否检修；
步骤四、当判断需要检修时，派遣的检修人员进行检修。
作为本发明进一步的方案：实时获取管道内部数据的具体过程为：通过地下管线管道内部的压力传感器，流量传感器和温度传感器采集航道疏浚过程中的地下管线的管道中实时压力值、实时流量值和实时温度值。
作为本发明进一步的方案：步骤二中的数据处理过程为：将步骤一中获取的实时压力值标记为Fw、实时流量值标记为Lw以及实时温度值标记为Tw；
利用公式计算获得变化系数，该公式为：BGw=a1（Fw/YF）+b1（Lw/YL）+c1（YT/Tw)，其中BGw表示为地下管线变化系数，a1、b1、c1表示不同的比例系数，且a1、b1、c1均不为0，YF表示正常工作下的稳定压力值，YL为正常工作下的稳定流量值，YT为正常工作下的稳定温度值。
作为本发明进一步的方案：步骤二中的变化系数BGw与预设的变化阈值比较过程：
将地下管线变化系数BGw与地下管线预设的变化阈值进行比较：
若大于，则生成巡检信号；
若等于，则生成警示信号；
若小于，则生成不巡检信号。
作为本发明进一步的方案：步骤三中的巡检具体过程：当得到巡检信号的时候，向航道疏浚区域派遣水下巡检机器人，当水下巡检机器人运动至地下管线上方时，沿着地下管线的走向进行巡检，收集巡检数据，该巡检数据为声呐反射信号，通过水下巡检机器人上安装的声呐探头进行发射声呐信号，同时接受被地下管线管壁反射的信号，将收集到的巡检数据经过可视化处理后得到管道的三维模型。
作为本发明进一步的方案：步骤三中的管道三维模型比对过程：
将航道疏浚过程中的管道三维模型与预设正常工作状态下的管道三维模型进行比对；
若存在差异，标记差异位置,并生成检修信号；
若不存在差异，生成不检修信号。
作为本发明进一步的方案：步骤四中的派遣检修人员的具体过程为：当得到检修信号的时候，派遣的检修人员对差异位置进行检修。
作为本发明进一步的方案：其中检修人员选择的具体过程为：
采集检修人员的检修数据，包括检修年限、年度检修次数、水下检修技能等级；并且将检修年限标记为Nw，将年度检修次数标记为Cw，将水下技能检修等级标记为Sw；
利用公式计算出检修人员的检修系数，公式为：JGw=Sw*（A*Nw+B*Cw）；
其中A和B均表示不同的比例系数，且A和B均不为0；
将检修人员的检修系数JGw与预设的检修人员的检修阈值进行比较；
若大于或等于，放入派遣选择库，供***随机选择；
若小于，不放入派遣选择库；
***选择派遣人员之后，将检修信号发送至其手机终端，通知选中的检修人员去检修。
作为本发明进一步的方案：该***包括数据采集模块，用于获取航道疏浚过程中管道内部数据，该内部数据包括航道疏浚过程中的地下管线的管道中实时压力值、实时流量值和实时温度值；将获取的管道内部数据发送给数据处理分析模块；
数据处理分析模块：用于处理数据采集模块获取的管道内部数据，并进行计算分析，得到变化系数，并将变化系数发送至巡检模块；
巡检模块，接收数据处理分析模块发送的变化系数，与预设的变化阈值比较生成不同的处理信号，该处理信号包括巡检信号、警示信号和不巡检信号，其中巡检模块还包括水下巡检机器人，用于在生成巡检信号时，释放入水进行地下管道的水下巡检；同时水下巡检机器人会收集巡检数据，将收集巡检数据发送至检修模块；
检修模块，获得水下巡检机器人发送的巡检数据，进行可视化处理后得到管道的三维模型，与预设正常工作状态下的管道三维模型进行比对；生成不同的处理信号，该处理信号包括检修信号和不检修信号，得到检修信号时，进行检修人员的选择和通知。
本发明的有益效果：
本发明通过第一步实时获取管道内部数据，处理生成变化系数BGw，并且与预设的变化阈值比较，决定是否巡检，当变化系数BGw大于预设的变化阈值时，进行第二步水下巡检，进一步的判断地下管线的实时状态，若发生变形断裂则记录精确的位置，合理分配检修人员及时检修，通过多级检测，进一步的精确判断地下管线在航道疏浚过程中的状态，避免仅仅通过内部检测导致判断不准确，或者实时通过外部检测导致成本过高的问题，并且及时的派遣检修人员进行检修，避免问题产生后处理的不及时性。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明检测方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，是一种基于航道疏浚工程的地下管线变形断裂检测方法，该检测方法包括以下步骤：
步骤一、在航道疏浚过程中实时获取管道内部数据，该内部数据包括航道疏浚过程中的地下管线的管道中实时压力值、实时流量值和实时温度值；
步骤二、将步骤一中的数据处理得到变化系数BGw，根据变化系数BGw与预设的变化阈值比较，决定是否巡检；
步骤三、当决定巡检时，向航道疏浚区域派遣水下巡检机器人，水下巡检机器人沿着地下管线的走向进行巡检，收集巡检数据，得到管道的三维模型，将航道疏浚过程中的管道三维模型与预设正常工作状态下的管道三维模型进行比对，判断是否检修；
步骤四、当判断需要检修时，派遣的检修人员进行检修。
其中步骤一中实时获取管道内部数据的具体过程为：通过地下管线管道内部的压力传感器，流量传感器和温度传感器采集航道疏浚过程中的地下管线的管道中实时压力值、实时流量值和实时温度值；
步骤二中的数据处理过程为：将步骤一中获取的实时压力值标记为Fw、实时流量值标记为Lw以及实时温度值标记为Tw；
利用公式计算获得变化系数，该公式为：BGw=a1（Fw/YF）+b1（Lw/YL）+c1（YT/Tw)，其中BGw表示为地下管线变化系数，a1、b1、c1表示不同的比例系数，且a1、b1、c1均不为0，YF表示正常工作下的稳定压力值，YL为正常工作下的稳定流量值，YT为正常工作下的稳定温度值；
步骤二中的变化系数BGw与预设的变化阈值比较过程：
将地下管线变化系数BGw与地下管线预设的变化阈值进行比较：
若大于，则生成巡检信号；
若等于，则生成警示信号；
若小于，则生成不巡检信号；
步骤三中的巡检具体过程：当得到巡检信号的时候，向航道疏浚区域派遣水下巡检机器人，当水下巡检机器人运动至地下管线上方时，沿着地下管线的走向进行巡检，收集巡检数据，该巡检数据为声呐反射信号，通过水下巡检机器人上安装的声呐探头进行发射声呐信号，同时接受被地下管线管壁反射的信号，将收集到的巡检数据经过可视化处理后得到管道的三维模型，将航道疏浚过程中的管道三维模型与预设正常工作状态下的管道三维模型进行比对；
步骤三中的管道三维模型比对过程：
将航道疏浚过程中的管道三维模型与预设正常工作状态下的管道三维模型进行比对；
若存在差异，标记差异位置,并生成检修信号；
若不存在差异，生成不检修信号；
步骤四中的派遣检修人员的具体过程为：当得到检修信号的时候，派遣的检修人员对差异位置进行检修，其中在检修人员的选择上具体过程为：
采集检修人员的检修数据，包括检修年限、年度检修次数、水下检修技能等级；并且将检修年限标记为Nw，将年度检修次数标记为Cw，将水下技能检修等级标记为Sw；
利用公式计算出检修人员的检修系数，公式为：JGw=Sw*（A*Nw+B*Cw）；
其中A和B均表示不同的比例系数，且A和B均不为0；
将检修人员的检修系数JGw与预设的检修人员的检修阈值进行比较；
若大于或等于，放入派遣选择库，供***随机选择；
若小于，不放入派遣选择库；
***选择派遣人员之后，将检修信号发送至其手机终端，通知选中的检修人员去检修。
进一步的当步骤二中变化系数BGw与变化阈值比较得到警示信号的时候，中央处理***会产生警报，警示工作人员，由工作人员人工判定是否进行巡检工作，若是需要巡检，与得到巡检信号后的过程之一，若不需要巡检则关闭警报。
进一步的基于航道疏浚工程的地下管线变形断裂检测***，包括：
数据采集模块，用于获取航道疏浚过程中管道内部数据，该内部数据包括航道疏浚过程中的地下管线的管道中实时压力值、实时流量值和实时温度值；将获取的管道内部数据发送给数据处理分析模块
数据处理分析模块：用于处理数据采集模块获取的管道内部数据，并进行计算分析，得到变化系数，并将变化系数发送至巡检模块；
巡检模块，接收数据处理分析模块发送的变化系数，与预设的变化阈值比较生成不同的处理信号，该处理信号包括巡检信号、警示信号和不巡检信号，其中巡检模块还包括水下巡检机器人，用于在生成巡检信号时，释放入水进行地下管道的水下巡检；同时水下巡检机器人会收集巡检数据，将收集巡检数据发送至检修模块；
检修模块，获得水下巡检机器人发送的巡检数据，进行可视化处理后得到管道的三维模型，与预设正常工作状态下的管道三维模型进行比对；生成不同的处理信号，该处理信号包括检修信号和不检修信号，得到检修信号时，进行检修人员的选择和通知。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (9)
1.基于航道疏浚工程的地下管线变形断裂检测方法，其特征在于，该检测方法包括以下步骤：
步骤一、在航道疏浚过程中实时获取管道内部数据，该内部数据包括航道疏浚过程中的地下管线的管道中实时压力值、实时流量值和实时温度值；
步骤二、将步骤一中的数据处理得到变化系数BGw，根据变化系数BGw与预设的变化阈值比较，决定是否巡检；
步骤三、当决定巡检时，向航道疏浚区域派遣水下巡检机器人，水下巡检机器人沿着地下管线的走向进行巡检，收集巡检数据，得到管道的三维模型，将航道疏浚过程中的管道三维模型与预设正常工作状态下的管道三维模型进行比对，判断是否检修；
步骤四、当判断需要检修时，派遣的检修人员进行检修。
2.根据权利要求1所述的基于航道疏浚工程的地下管线变形断裂检测方法，其特征在于，实时获取管道内部数据的具体过程为：通过地下管线管道内部的压力传感器，流量传感器和温度传感器采集航道疏浚过程中的地下管线的管道中实时压力值、实时流量值和实时温度值。
3.根据权利要求1所述的基于航道疏浚工程的地下管线变形断裂检测方法，其特征在于，步骤二中的数据处理过程为：将步骤一中获取的实时压力值标记为Fw、实时流量值标记为Lw以及实时温度值标记为Tw；
利用公式计算获得变化系数，该公式为：BGw=a1（Fw/YF）+b1（Lw/YL）+c1（YT/Tw)，其中BGw表示为地下管线变化系数，a1、b1、c1表示不同的比例系数，且a1、b1、c1均不为0，YF表示正常工作下的稳定压力值，YL为正常工作下的稳定流量值，YT为正常工作下的稳定温度值。
4.根据权利要求1所述的基于航道疏浚工程的地下管线变形断裂检测方法，其特征在于，步骤二中的变化系数BGw与预设的变化阈值比较过程：
将地下管线变化系数BGw与地下管线预设的变化阈值进行比较：
若大于，则生成巡检信号；
若等于，则生成警示信号；
若小于，则生成不巡检信号。
5.根据权利要求1所述的基于航道疏浚工程的地下管线变形断裂检测方法，其特征在于，步骤三中的巡检具体过程：当得到巡检信号的时候，向航道疏浚区域派遣水下巡检机器人，当水下巡检机器人运动至地下管线上方时，沿着地下管线的走向进行巡检，收集巡检数据，该巡检数据为声呐反射信号，通过水下巡检机器人上安装的声呐探头进行发射声呐信号，同时接受被地下管线管壁反射的信号，将收集到的巡检数据经过可视化处理后得到管道的三维模型。
6.根据权利要求1所述的基于航道疏浚工程的地下管线变形断裂检测方法，其特征在于，步骤三中的管道三维模型比对过程：
将航道疏浚过程中的管道三维模型与预设正常工作状态下的管道三维模型进行比对；
若存在差异，标记差异位置,并生成检修信号；
若不存在差异，生成不检修信号。
7.根据权利要求1所述的基于航道疏浚工程的地下管线变形断裂检测方法，其特征在于，步骤四中的派遣检修人员的具体过程为：当得到检修信号的时候，派遣的检修人员对差异位置进行检修。
8.根据权利要求7所述的基于航道疏浚工程的地下管线变形断裂检测方法，其特征在于，其中检修人员选择的具体过程为：
采集检修人员的检修数据，包括检修年限、年度检修次数、水下检修技能等级；并且将检修年限标记为Nw，将年度检修次数标记为Cw，将水下技能检修等级标记为Sw；
利用公式计算出检修人员的检修系数，公式为：JGw=Sw*（A*Nw+B*Cw）；
其中A和B均表示不同的比例系数，且A和B均不为0；
将检修人员的检修系数JGw与预设的检修人员的检修阈值进行比较；
若大于或等于，放入派遣选择库，供***随机选择；
若小于，不放入派遣选择库；
***选择派遣人员之后，将检修信号发送至其手机终端，通知选中的检修人员去检修。
9.基于航道疏浚工程的地下管线变形断裂检测***，其特征在于，该***包括数据采集模块，用于获取航道疏浚过程中管道内部数据，该内部数据包括航道疏浚过程中的地下管线的管道中实时压力值、实时流量值和实时温度值；将获取的管道内部数据发送给数据处理分析模块；
数据处理分析模块：用于处理数据采集模块获取的管道内部数据，并进行计算分析，得到变化系数，并将变化系数发送至巡检模块；
巡检模块，接收数据处理分析模块发送的变化系数，与预设的变化阈值比较生成不同的处理信号，该处理信号包括巡检信号、警示信号和不巡检信号，其中巡检模块还包括水下巡检机器人，用于在生成巡检信号时，释放入水进行地下管道的水下巡检；同时水下巡检机器人会收集巡检数据，将收集巡检数据发送至检修模块；
检修模块，获得水下巡检机器人发送的巡检数据，进行可视化处理后得到管道的三维模型，与预设正常工作状态下的管道三维模型进行比对；生成不同的处理信号，该处理信号包括检修信号和不检修信号，得到检修信号时，进行检修人员的选择和通知。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant |