[發(fā)明專利]一種下水管道故障檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710432050.0
• 申請(qǐng)日: 2017-06-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107355687B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳建德;閆菁;馮早;王曉東;范玉剛;黃國(guó)勇;鄒金慧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類號(hào): F17D5/06
• 分類號(hào): F17D5/06
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種下水管道故障檢測(cè)方法。方法為：安裝下水管道故障檢測(cè)裝置；獲取已知的管道無(wú)故障段/大堵塞管道/小堵塞管道/重復(fù)堵塞管道/泄漏管道的聲響應(yīng)信號(hào)；進(jìn)行信號(hào)分幀；計(jì)算所有信號(hào)幀的能量熵指標(biāo)、樣本熵指標(biāo)、分形盒維數(shù)指標(biāo)；計(jì)算能量熵特征集合、樣本熵特征集合、分形盒維數(shù)特征集合的的區(qū)分度指標(biāo)；對(duì)區(qū)分度指標(biāo)小于0.2的剔除，得到新的能量熵特征集合、樣本熵特征集合、分形盒維數(shù)特征集合、將新的特征集合重新組合；采用重新組合特征集合訓(xùn)練隨機(jī)森林分類器，得到故障識(shí)別模型。本發(fā)明提高了檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種下水管道故障檢測(cè)方法，屬于管道故障檢測(cè)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

我國(guó)城市化水平正不斷提高，隨著城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展，下水管道長(zhǎng)度每年呈現(xiàn)加速增長(zhǎng)的趨勢(shì)，但是由于最初的設(shè)計(jì)存在缺陷或者使用時(shí)間長(zhǎng)的原因，下水管道的故障率也十分的高。其中，管道的堵塞屬于威脅城市安全排水的隱患，如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除管道故障，將影響城市供排水的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因此高效準(zhǔn)確的下水管道堵塞檢測(cè)方法對(duì)于管道故障檢測(cè)是十分必要的。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決下水管道堵塞故障檢測(cè)的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種下水管道故障檢測(cè)方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種下水管道故障檢測(cè)方法，所述方法具體步驟如下：

S1、安裝下水管道故障檢測(cè)裝置；

S2、選擇已知的管道無(wú)故障段進(jìn)行檢測(cè)，計(jì)算機(jī)控制聲卡產(chǎn)生的信號(hào)X(t)經(jīng)功率放大器、發(fā)射端、揚(yáng)聲器通過(guò)水聽(tīng)器接收，計(jì)算機(jī)從接收端獲得正常管道的信號(hào)Y₁(t)；

S3、在上述已知的管道無(wú)故障段人為的放置超過(guò)管道橫截面積1/3的大堵塞物，計(jì)算機(jī)控制聲卡產(chǎn)生的信號(hào)X(t)經(jīng)功率放大器、發(fā)射端、揚(yáng)聲器通過(guò)水聽(tīng)器接收，計(jì)算機(jī)從接收端獲得堵塞管道的信號(hào)Y₂(t)；

S4、在上述已知的管道無(wú)故障段人為的放置低于管道橫截面積1/3的小堵塞物，計(jì)算機(jī)控制聲卡產(chǎn)生的信號(hào)X(t)經(jīng)功率放大器、發(fā)射端、揚(yáng)聲器通過(guò)水聽(tīng)器接收，計(jì)算機(jī)從接收端獲得堵塞管道的信號(hào)Y₃(t)；

S5、在上述已知的管道無(wú)故障段人為的放置3個(gè)堵塞物模擬重復(fù)堵塞工況，計(jì)算機(jī)控制聲卡產(chǎn)生的信號(hào)X(t)經(jīng)功率放大器、發(fā)射端、揚(yáng)聲器通過(guò)水聽(tīng)器接收，計(jì)算機(jī)從接收端獲得堵塞管道的信號(hào)Y₄(t)；

S6、選擇已知的管道泄漏段進(jìn)行檢測(cè)，計(jì)算機(jī)控制聲卡產(chǎn)生的信號(hào)X(t)經(jīng)功率放大器、發(fā)射端、揚(yáng)聲器通過(guò)水聽(tīng)器接收，計(jì)算機(jī)從接收端獲得堵塞管道的信號(hào)Y₅(t)；

S7、獲取下水管道五種工況下的聲響應(yīng)信號(hào)G(t)，計(jì)算方法為其中水聽(tīng)器采集到的管道聲信號(hào)為Y(t)，聲卡發(fā)射的正弦信號(hào)為X(t)；根據(jù)響應(yīng)信號(hào)計(jì)算方法，分別得到正常管道的響應(yīng)信號(hào)大堵塞管道響應(yīng)信號(hào)小堵塞管道響應(yīng)信號(hào)重復(fù)堵塞管道響應(yīng)信號(hào)泄漏管道響應(yīng)信號(hào)

S8、分別對(duì)正常管道、大堵塞管道、小堵塞管道、重復(fù)堵塞管道、泄漏管道五種工況下的聲響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行信號(hào)分幀，分解后將分別得到n個(gè)信號(hào)幀分量；

S9、分別計(jì)算正常管道、大堵塞管道、小堵塞管道、重復(fù)堵塞管道、泄漏管道所有信號(hào)幀的能量熵指標(biāo)、樣本熵指標(biāo)、分形盒維數(shù)指標(biāo)，其中能量熵指標(biāo)得到的特征集合為A，樣本熵指標(biāo)得到的特征集合為B，分形盒維數(shù)指標(biāo)得到的特征集合為C；