[發明專利]一種聲波信號的探測方法及裝置

在審

• 申請號: 202010115957.6
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111190220A
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 劉小民;陳矛;陸堯;高建立;王朝陽
• 申請（專利權）人: 西安探管者探測技術有限公司
• 主分類號: G01V1/18
• 分類號: G01V1/18;G01V1/30;G01S5/22
• 代理公司: 北京立緯知識產權代理有限公司 11826
• 代理人: 王啟付

本公開實施例是關于一種聲波信號的探測方法及裝置。該方法包括以下步驟：接收聲波模擬信號，將所述聲波模擬信號轉換為數字信號；對所述數字信號進行預設頻域內的頻譜分析，并獲得第一幅值和第二幅值，其中，所述第一幅值為所述數字信號在預設頻率內的平均幅值，所述第二幅值為所述數字信號在所述預設頻率外的平均幅值；比較所述第一幅值和所述第二幅值的大小，當所述第一幅值大于所述第二幅值時，判斷所述第一幅值和所述第二幅值的比值是否大于第一閾值；若所述第一幅值和所述第二幅值的比值大于所述第一閾值，確認為探測到有效數據，并輸出檢測結果。本公開實施例可以精準的識別出探測聲波信號，進而提高了燃氣PE管道的定位精度。

技術領域

本公開實施例涉及埋地燃氣PE管道定位技術領域，尤其涉及一種聲波信號的探測方法及裝置。

背景技術

聽音法是利用地面拾音器截獲埋地燃氣PE管道內的聲音而來確定管道的位置的。其工作原理是：聲波信號發生器產生一定頻率的聲波信號，當聲波信號作用于管道內的燃氣時，聲波信號將以具有一定壓力的燃氣為介質，沿著埋于地下的管道的內部向遠端傳輸。這時通過地面的拾音器就可以監聽到地下管道聲波傳輸的聲音，進而通過聲音的大小可以判斷出管道的地下位置。

相關技術中，監聽地下管道聲波傳輸的聲音方式通常為人工聽音和信號分析兩種方法。關于上述技術方案，發明人發現至少存在如下一些技術問題：例如，燃氣PE管道施工環境復雜，各種大型機械設備的工作為現場帶來了大量的噪聲，這些噪聲增加了有效聲波信號的識別難度，依靠人耳經常無法從噪聲中識別出地下傳出的聲波信號，且受操作人員聽力和經驗的影響，定位不夠準確，甚至會出現誤判。此外，探測中聲源距接收距離較遠，且傳播路徑經過壓縮燃氣、塑料管壁以及土壤沙石等不同介質，最終可以采集到的信號極其微弱，傳統的信號分析方法無法滿足長距離探測的要求，而現場施工帶來的強聲波干擾信號也會掩蓋真實信號，使得探測精度下降。

因此，有必要改善上述相關技術方案中存在的一個或者多個問題。

需要說明的是，在上述背景技術部分公開的信息僅用于加強對本公開的背景的理解，因此可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。

發明內容

本公開實施例的目的在于提供一種聲波信號的探測方法及裝置，進而至少在一定程度上克服由于相關技術的限制和缺陷而導致的一個或者多個問題。

根據本公開實施例的第一方面，提供一種聲波信號的探測方法，應用于埋地燃氣PE管道的定位場景中，該方法包括以下步驟：

步驟S1：接收聲波模擬信號，將所述聲波模擬信號轉換為數字信號；

步驟S2：對所述數字信號進行預設頻域內的頻譜分析，并獲得第一幅值和第二幅值，其中，所述第一幅值為所述數字信號在預設頻率內的平均幅值，所述第二幅值為所述數字信號在所述預設頻率外的平均幅值；

步驟S3：比較所述第一幅值和所述第二幅值的大小，當所述第一幅值大于所述第二幅值時，判斷所述第一幅值和所述第二幅值的比值是否大于第一閾值；

步驟S4：若所述第一幅值和所述第二幅值的比值大于所述第一閾值，確認為探測到有效數據，并輸出檢測結果。

本公開的一種示例性實施例中，

在所述步驟S1中，接收N幀所述聲波模擬信號，并將N幀所述聲波模擬信號分別轉換為N幀數字信號，N為大于等于1的整數；

對各幀所述數字信號分別按照所述步驟S2和所述步驟S3進行處理；

在所述步驟S3之后，統計N幀所述數字信號中，所述第一幅值和所述第二幅值的比值大于所述第一閾值的數字信號的數量K；

將K與第二閾值進行比較，當K大于等于所述第二閾值時，確認為探測到有效數據，并輸出檢測結果。