[發明專利]用于管道狀態監控的人工智能數據采集系統

有效

• 申請號: 202110998949.5
• 申請日: 2021-08-28
• 公開（公告）號: CN113775942B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 李啟娟
• 申請（專利權）人: 特斯聯科技集團有限公司
• 主分類號: F17D5/06
• 分類號: F17D5/06;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 北京春江專利商標代理事務所(普通合伙) 11835
• 代理人: 曹潔

本發明提供一種用于管道狀態監控的人工智能數據采集系統，屬于人工智能技術領域。該系統包括第一裝置，包括激勵模塊和聲音采集模塊，激勵模塊用于向管道施加激勵以使得管道響應于激勵產生聲音信號，聲音采集模塊用于采集管道上一個或多個位置的第一聲音信息和第二聲音信息；其中，第一聲音信息為向管道施加激勵前的聲音信息，第二聲音信息為向管道施加激勵后的聲音信息；通信設備，用于將第一聲音信息和第二聲音信息發送至處理器；處理器，用于獲取第二聲音信息和第一聲音信息之間的差異信息，并將差異信息輸入至管道狀態識別模型，根據管道狀態識別的輸出確定管道的狀態。本發明有效地提高了管道問題的檢測效率。

技術領域

本發明涉及人工智能技術領域，具體涉及一種用于管道狀態監控的人工智能數據采集系統。

背景技術

管道投入使用后，隨著時間的推移，會出現變形、破裂、沉積、結垢、腐蝕等問題，影響管道的功能，造成損失。例如，對于自來水管道來說，如果出現滲漏，則會造成水資源浪費，對于燃氣管道來說，如果發生漏氣不僅會導致燃氣浪費，還會導致安全隱患；對于下水管道來說，如果發生泄露，則不僅會造成環境污染，還可能會導致地面塌陷等。目前，針對管道進行檢測的方法主要包括人工檢測法，例如人工聽聲檢測，但是這種方法對檢測人員的經驗依賴程度高，尤其是地下管網，聲音是通過地面傳遞、周圍還存在噪聲干擾，準確性很難保證，而且檢測效率低下。

發明內容

因此，本發明實施例要解決的技術問題在于克服現有技術中的人工監測管道狀態準確度難以保證且效率低的缺陷，從而提供一種用于管道狀態監控的人工智能數據采集系統。

為此，本發明提供一種用于管道狀態監控的人工智能數據采集系統，包括：

第一裝置，包括激勵模塊和聲音采集模塊，所述激勵模塊用于向所述管道施加激勵以使得所述管道響應于所述激勵產生聲音信號，所述聲音采集模塊用于采集管道上一個或多個位置的第一聲音信息和第二聲音信息；其中，所述第一聲音信息為向所述管道施加激勵前的聲音信息，所述第二聲音信息為向所述管道施加激勵后的聲音信息；

通信設備，用于將所述第一聲音信息和所述第二聲音信息發送至處理器；

所述處理器，用于獲取所述第二聲音信息和所述第一聲音信息之間的差異信息，并將所述差異信息輸入至管道狀態識別模型，根據所述管道狀態識別的輸出確定所述管道的狀態，所述管道的狀態包括正常，以及變形、破裂、沉積、結垢和腐蝕中的至少之一。

可選的，所述激勵模塊包括：殼體、電動機、減速機、轉動軸、彈性棒、打擊球和阻擋件；

所述殼體上設有第一腔體和帶有開口的第二腔體，所述第一腔體和所述第二腔體之間通過一貫通孔連通；

所述減速機和所述電動機均設置于所述第一腔體內，所述減速機與所述電動機的輸出端連接，所述轉動軸穿設于所述貫通孔內，所述轉動軸的一端與所述減速機的輸出端連接；

所述彈性棒、所述打擊球和所述阻擋件均設置于所述第二腔體內，所述彈性棒垂直設置在所述轉動軸的另一端上，所述打擊球固定設置在所述彈性棒的自由端，所述開口緊鄰管道壁；

所述電動機經所述減速機帶動所述轉動軸轉動，所述轉動軸帶動所述彈性棒轉動，轉動過程中所述彈性棒被所述阻擋件阻擋逐漸彎曲最后脫離所述阻擋件，所述彈性棒脫離所述阻擋件后所述打擊球擊打所述開口處的管道壁。

可選的，所述管道狀態識別模型包括帶注意力模塊的前饋神經網絡模型、卷積神經網絡模型以及線性集成模型；

所述帶注意力模塊的前饋神經網絡模型，用于基于輸入的信息，輸出第一識別結果；

所述卷積神經網絡模型，用于基于輸入的信息，輸出第二識別結果；

所述線性集成模型，用于對所述第一識別結果和所述第二識別結果按照預設權重進行相加；