[發明專利]一種油氣管道環焊縫識別定位方法

有效

• 申請號: 201310175601.1
• 申請日: 2013-05-13
• 公開（公告）號: CN103245282A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 陳世利;趙吉波;李健;李一博;黃新敬
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01B7/00
• 分類號: G01B7/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 溫國林

技術領域

本發明涉及管道信號處理領域，特別涉及一種油氣管道環焊縫識別定位方法。

背景技術

管道內檢測器能夠在管道運行的狀態下檢測出管道缺陷并對缺陷進行定位，對保證管道安全運行具有重要作用。由于管道內檢測器測量的管道缺陷同管道（內檢測器）位置一一對應，必須準確知道每一時刻管道內檢測器的位置。目前管道內檢測器常用的定位方法，如里程輪法和捷聯慣導方法等，都需要地面標記裝置進行輔助定位以消除累計誤差，使用不便。

由于管道環焊縫處的表面形狀和內部的晶相結構的特殊性，其聲阻抗和電磁阻抗與管道其余處存在很大不同，理論上可以采用渦流、超聲等主動式無損檢測設備來識別和定位焊縫。但是，這兩種主動式方法均需要激勵裝置，功耗比較大，通常需要與管壁特殊配合，結構也比較復雜，使用起來十分不便。此外，對于氣體或成品油輸運管道，還可考慮使用光學傳感器檢測焊縫，但價格比較昂貴，且對油品的透明度有很高的要求，很不實用。

發明內容

本發明提供了一種油氣管道環焊縫識別定位方法，本發明不需要激勵裝置，降低了功耗和定位成本，擴大了應用范圍，詳見下文描述：

一種油氣管道環焊縫識別定位方法，所述方法包括以下步驟：

1）將三分量磁傳感器固定在管道內檢測器里的任意位置，獲取管道中的磁場信號，并將所述磁場信號傳輸至上位機；

2）所述上位機計算每個焊縫出現的位置序列，并獲取焊縫位置歸一化序列；

3）計算每一點磁場總量序列并進行M層連續小波變換，獲取每層小波分解系數，對所述每層小波分解系數取平方做和，得小波序列；

4）計算兩個焊縫之間的磁場平均采樣點數E；

5）通過所述小波序列和所述磁場平均采樣點數E獲取擬合結果函數，并求取一階導數和二階導數，根據預設規則進行峰值檢測，峰值出現的時刻即焊縫出現的時刻；

6）將所有焊縫出現的時刻按先后順序排列獲取焊縫定位時刻序列，并作歸一化處理得到歸一化焊縫定位時刻序列；

7）對所述歸一化焊縫定位時刻序列進行補充遺漏焊縫時刻的處理；

8）對所述歸一化焊縫位置序列進行剔除多余錯誤識別焊縫位置的處理。

所述上位機計算每個焊縫出現的位置序列，并獲取焊縫位置歸一化序列的步驟具體為：

1）從施工資料里讀取焊縫編號和每節管道長度，得每節管道長度序列{l_i|i=1,2,…,A}，A為管道個數；

2）計算每個焊縫出現的位置補充s₀=0至{s_a}得焊縫位置序列{s_b|b=0,1,2,…,A}，A為管道個數；

3）將焊縫位置序列{s_b}中的每一元素除以最后一個焊縫出現位置s_A，得焊縫位置歸一化序列{s_c|c=0,1,2,…,A}。

所述通過所述小波序列{D_j}和所述磁場平均采樣點數E獲取擬合結果函數的步驟具體為：

按先后順序，每E個磁場平均采樣點數分割為一組，對小波序列{D_j}中的第k個數組子集{D_j}_k做二次多項式的最小二乘擬合，得擬合結果函數{y=at²+bt+c,a≠0}_k，a,b,c為待定系數。

所述預設規則具體為同時滿足以下三個函數式，即

{y=2at+b,a≠0}_k=0

{y=2a,a≠0}_k<0