[發明專利]一種管道滲漏檢測方法、裝置及球形系統

在審

• 申請號: 201710090308.3
• 申請日: 2017-02-20
• 公開（公告）號: CN106644302A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 朱錚濤;楊光;謝安治;廖永超;謝志鵬
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G01M3/24
• 分類號: G01M3/24
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 張春水,唐京橋

技術領域

本發明涉及管道滲漏檢測領域，尤其涉及一種管道滲漏檢測方法、裝置及球形系統。

背景技術

地下輸水管道的滲漏方式主要有管道中雨污水外滲、地下水內滲、內滲外滲反復發生，滲漏不僅會對大自然生態環境產生破壞，而且會對人的社會行為產生嚴重的阻礙。

目前，管道滲漏檢測技術按原理不同可以分為紅外線測漏、雷達測漏、氣體測漏等幾種，其中，紅外線成像、雷達測漏、氣體測漏這些方法只能在特定的情況下使用，且操作繁雜，經驗性強、成本高，通過空氣取樣法以及利用引起的管道流量，壓力等輸送條件的檢測技術其鋪設面積廣、實施難度大、經濟投入多。

發明內容

本發明實施例提供了一種管道滲漏檢測方法、裝置及球形系統，解決了紅外線成像、雷達測漏、氣體測漏這些方法只能在特定的情況下使用，且操作繁雜，經驗性強、成本高，通過空氣取樣法以及利用引起的管道流量，壓力等輸送條件的檢測技術其鋪設面積廣、實施難度大、經濟投入多的技術問題。

本發明實施例提供的一種管道滲漏檢測方法，包括：

S1：管道滲漏檢測球形系統在跟蹤管道時，對管道滲漏檢測球形系統的MPU6050傳感器輸出的在MPU6050傳感器檢測軸形成的相對坐標系OXbYbZb中的管道滲漏檢測球形系統的角速度數據和加速度數據進行收集和保存；

S2：通過相對坐標系OXbYbZb中的管道滲漏檢測球形系統的角速度數據和管道滲漏檢測球形系統在跟蹤管道時空間運動所在的絕對坐標系OXYZ和所述管道滲漏檢測球形系統的MPU6050傳感器檢測軸形成的相對坐標系OXbYbZb的坐標變換，計算管道滲漏檢測球形系統的重力加速度在相對坐標系OXbYbZb各軸方向上的分量；

S3：對在相對坐標系OXbYbZb中的管道滲漏檢測球形系統的加速度數據與重力加速度數據的差值進行積分，通過絕對坐標系OXYZ和相對坐標系OXbYbZb的坐標變換，計算管道滲漏檢測球形系統在絕對坐標系OXYZ中的瞬時速度和位移，并通過小波分析對管道滲漏檢測球形系統的加速度數據進行除噪，獲取除噪后管道滲漏檢測球形系統的加速度數據的峰值個數，通過所述峰值個數，獲取管道滲漏檢測球形系統的加速度數據周期，計算管道滲漏檢測球形系統運動距離。

優選地，

所述步驟S3之后還包括：

S4：管道滲漏檢測球形系統跟蹤完全程后，將管道滲漏檢測球形系統在絕對坐標系OXYZ中的瞬時速度、位移、管道滲漏檢測球形系統運動距離、管道滲漏檢測球形系統的聲波采集模塊采集的聲波信號和管道滲漏檢測球形系統的管道滲漏檢測裝置內置時鐘計算的時間信息，與預置的聲波信號分析數據庫進行對比，獲得管道滲漏程度和管道滲漏位置。

優選地，

所述步驟S3具體包括：

對在相對坐標系OXbYbZb中的管道滲漏檢測球形系統的加速度數據與重力加速度數據的差值進行積分，計算管道滲漏檢測球形系統在相對坐標系OXbYbZb中的瞬時速度和位移，通過絕對坐標系OXYZ和相對坐標系OXbYbZb的坐標變換，計算管道滲漏檢測球形系統在絕對坐標系OXYZ中的瞬時速度和位移，并通過小波分析對管道滲漏檢測球形系統的加速度數據進行除噪，獲取除噪后管道滲漏檢測球形系統的加速度數據的峰值個數，通過所述峰值個數，獲取管道滲漏檢測球形系統的加速度數據周期，通過所述加速度數據周期和管道滲漏檢測球形系統直徑所在圓的周長的乘積，計算管道滲漏檢測球形系統運動距離。

本發明實施例中提供的一種管道滲漏檢測裝置，包括：

收集保存單元，用于管道滲漏檢測球形系統在跟蹤管道時，對管道滲漏檢測球形系統的MPU6050傳感器輸出的在MPU6050傳感器檢測軸形成的相對坐標系OXbYbZb中的管道滲漏檢測球形系統的角速度數據和加速度數據進行收集和保存；

第一計算單元，用于通過相對坐標系OXbYbZb中的管道滲漏檢測球形系統的角速度數據和管道滲漏檢測球形系統在跟蹤管道時空間運動所在的絕對坐標系OXYZ和所述管道滲漏檢測球形系統的MPU6050傳感器檢測軸形成的相對坐標系OXbYbZb的坐標變換，計算管道滲漏檢測球形系統的重力加速度在相對坐標系OXbYbZb各軸方向上的分量；