一种天然气PE管道探深方法、装置、电子设备及存储介质与流程 专利技术说明

气体或液体的贮存或分配装置的制造及其应用技术表示采集信号的距离衰减系数，d表示探测点与发射机的水平距离，μ2表示采集信号的深度衰减系数，h表示探测点处管道的埋深。14.在一些实施例中，所述在所述发射机信号辐射区域内多处位置采集多个辐射信号，根据所述多个辐射信号中信号值最大的信号对应的采集位置，确定pe管道的位置和探测位置，包括：15.确定所述辐射区域内的多个探测位置，并获取不同探测位置处的辐射信号；16.对所述多个辐射信号进行预处理，获取处理后的多个预选辐射信号；17.选取所述多个预选辐射信号中信号强度最高的一组信号，根据所述信号强度最高的一组信号，确定对应的采集位置，并标记为pe管道的位置；18.根据所述pe管道的位置，确定所述探测位置。19.在一些实施例中，所述对所述多个辐射信号进行预处理，获取处理后的多个预选辐射信号，包括：20.采用预设的滑动平均法对所述多个辐射信号进行降噪处理，获得多个备选辐射信号；21.采用预设的滤波法对所述多个备选辐射信号进行滤波处理，获得多个预选辐射信号。22.在一些实施例中，所述根据所述探测位置与所述pe管道埋深之间的关系，包括：23.根据所述探测位置，确定所述探测位置与所述发射机之间的水平距离。24.在一些实施例中，所述根据所述探测位置、最大辐射信号、发射机发射信号的最大振幅值、信号传播系数、距离衰减系数和深度衰减系数与所述pe管道埋深之间的关系，确定pe管道的埋设深度，包括：25.基于所述探测位置、最大辐射信号、发射机发射信号的最大振幅值、信号传播系数的可测量性，构建所述探测位置、最大辐射信号、发射机发射信号的最大振幅值、信号传播系数之间的关联关系；26.根据所述关联关系与所述pe管道的埋设深度之间的单调性关系，确定pe管道的埋设深度。27.在一些实施例中，所述根据所述关联关系与所述pe管道的埋设深度之间的单调性关系，确定pe管道的埋设深度，可由以下公式表达：[0028][0029]其中，b为关联关系，a表示探测位置处的探测信号，a0表示发射机发射信号的最大振幅值，c为信号传播系数，μ1表示采集信号的距离衰减系数，d表示探测点与发射机的水平距离，μ2表示采集信号的深度衰减系数，h表示探测点处管道的埋深。[0030]第二方面，本发明还提供了一种天然气pe管道探深装置，包括：[0031]探测信号获取模块，用于获取发射机信号辐射区域内地面探测点的探测信号，其中所述发射机位于距离待检测管道最近的检修井中；[0032]常量获取模块，用于获取所述探测点距离发射机的水平距离、所述探测点距离pe管道的深度以及所述发射机发射信号的最大振幅值；[0033]信号深度衰减系数确定模块，用于根据所述探测信号与所述探测点距离发射机的水平距离、所述探测点距离pe管道的深度、所述发射机发射信号的最大振幅值、距离衰减系数以及信号传播系数之间的关系，确定所述信号辐射区域内的信号深度衰减系数；[0034]管道位置确定模块，用于在所述发射机信号辐射区域内多处位置采集多个辐射信号，根据所述多个辐射信号中信号值最大的信号对应的采集位置，确定pe管道的位置和探测位置；[0035]埋设深度确定模块，用于根据所述探测位置、最大辐射信号、发射机发射信号的最大振幅值、信号传播系数、距离衰减系数和深度衰减系数与所述pe管道埋深之间的关系，确定pe管道的埋设深度。[0036]第三方面，本发明还提供了一种电子设备，包括：处理器和存储器；[0037]所述存储器上存储有可被所述处理器执行的计算机可读程序；[0038]所述处理器执行所述计算机可读程序时实现如上所述的天然气pe管道探深方法中的步骤。[0039]第四方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如上所述的天然气pe管道探深方法中的步骤。[0040]与现有技术相比，本发明提供的天然气pe管道探深方法、装置、电子设备及存储介质，首先获取发射机信号辐射区域内地面探测点的探测信号，其中，所述探测点距离发射机的位置、以及探测点距离管道的深度是已知，通过获取所述探测点的探测信号，以及探测点距离发射机的水平距离、所述探测点距离pe管道的深度、所述发射机发射信号的最大振幅值、距离衰减系数以及信号传播系数之间的关系，确定当前发射机辐射区域内信号的深度衰减系数，随后在发射机信号辐射区域内的多处位置进行信号采集，根据采集的多个辐射信号中信号值最大的信号对应的采集位置，确定pe管道的位置和探测位置；最后根据所述探测位置、最大辐射信号、发射机发射信号的最大振幅值、信号传播系数、距离衰减系数和深度衰减系数与所述pe管道埋深之间的关系，确定pe管道的埋设深度。本发明通过确定当前探测点区域内信号的深度衰减系数，再基于当前探测区域内的深度衰减系数，对pe管道的深度进行探测，考虑了不同地下环境对探测仪信号强度衰减的因素，从而实现了对管道深度进行精准探查的目的。附图说明[0041]图1是本发明提供的天然气pe管道探深方法的一实施例的流程图；[0042]图2是本发明提供的天然气pe管道探深方法中，步骤s104一实施例的流程图；[0043]图3是本发明提供的天然气pe管道探深方法中，步骤s105一实施例的流程图；[0044]图4是本发明提供的天然气pe管道探深方法中，管道深度计算结果示意图；[0045]图5是本发明提供的天然气pe管道探深装置的一实施例的示意图；[0046]图6是本发明提供的电子设备一实施例的运行环境示意图。具体实施方式[0047]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。[0048]天然气pe管道是城市地下管线的重要组成部分，由于历史的原因，部分年久的地下管线无图纸或图纸不准确，地面参照物改变或消失，原有地标位置不准确，造成无法获知地下管线的准确位置。在市政管线交叉施工，管理和维护燃气管网安全等带来了很大的困难，给城市安全带来很大的隐患，尤其是在进行管道检修或在管道铺设范围内进行挖掘作业时，若不能准确探查出管道的深度，则可能发生挖破管道导致天然气泄漏的事故，造成极大损失并且给人们生活生产带来极大不便。[0049]本发明所涉及的天然气pe管道探深方法、装置、设备或者计算机可读存储介质可用于不同地下环境下的管道深度探测作业，比如管道上方为隧道、混凝土、泥土等环境，通过对不同地下环境的信号衰减程度进行分析，从而根据当前范围的信号衰减系数确定当前范围的管道的埋深，能够提高管道探深的精确度。本发明所涉及的方法、装置、设备或者计算机可读存储介质既可以与上述系统集成在一起，也可以是相对独立的。[0050]图1是本发明实施例提供的天然气pe管道探深方法的流程图，请参阅图1，天然气pe管道探深方法包括：[0051]s101、获取发射机信号辐射区域内地面探测点的探测信号，其中所述发射机位于距离待检测管道最近的检修井中；[0052]s102、获取所述探测点距离发射机的水平距离、所述探测点距离pe管道的深度以及所述发射机发射信号的最大振幅值；[0053]s103、根据所述探测信号与所述探测点距离发射机的水平距离、所述探测点距离pe管道的深度、所述发射机发射信号的最大振幅值、距离衰减系数以及信号传播系数之间的关系，确定所述信号辐射区域内的信号深度衰减系数；[0054]s104、在所述发射机信号辐射区域内多处位置采集多个辐射信号，根据所述多个辐射信号中信号值最大的信号对应的采集位置，确定pe管道的位置和探测位置；[0055]s105、根据所述探测位置、最大辐射信号、发射机发射信号的最大振幅值、信号传播系数、距离衰减系数和深度衰减系数与所述pe管道埋深之间的关系，确定pe管道的埋设深度。[0056]在本实施例中，首先获取发射机信号辐射区域内地面探测点的探测信号，其中，所述探测点距离发射机的位置、以及探测点距离管道的深度是已知，通过获取所述探测点的探测信号，以及探测点距离发射机的水平距离、所述探测点距离pe管道的深度、所述发射机发射信号的最大振幅值、距离衰减系数以及信号传播系数之间的关系，确定当前发射机辐射区域内信号的深度衰减系数，随后在发射机信号辐射区域内的多处位置进行信号采集，根据采集的多个辐射信号中信号值最大的信号对应的采集位置，确定pe管道的位置和探测位置；最后根据所述探测位置、最大辐射信号、发射机发射信号的最大振幅值、信号传播系数、距离衰减系数和深度衰减系数与所述pe管道埋深之间的关系，确定pe管道的埋设深度。本发明通过确定当前探测点区域内信号的深度衰减系数，再基于当前探测区域内的深度衰减系数，对pe管道的深度进行探测，考虑了不同地下环境对探测仪信号强度衰减的因素，从而实现了对管道深度进行精准探查的目的。[0057]需要说明的是，发射机放置在检修井的底部，其中检修井分布在管道的周边，发射机信号辐射区域即为当前发射机所处的检修井实际可探测的范围，其中发射信号的距离衰减系数为经验系数，可通过查阅资料或者根据前期检测记录获取，信号传播系数为常量。[0058]在一些实施例中，所述根据所述探测信号与所述探测点距离发射机的水平距离、所述探测点距离pe管道的深度、所述发射机发射信号的最大振幅值、距离衰减系数以及信号传播系数之间的关系，确定所述信号辐射区域内的信号深度衰减系数，可由以下公式表示：[0059]其中，a表示探测信号，a0表示发射机发射信号的最大振幅值，c为信号传播系数，μ1表示采集信号的距离衰减系数，d表示探测点与发射机的水平距离，μ2表示采集信号的深度衰减系数，h表示探测点处管道的埋深。[0060]在本实施例中，通过上述公司可以直观的计算出管道深度与所述探测点距离发射机的水平距离、所述探测点距离pe管道的深度、所述发射机发射信号的最大振幅值、距离衰减系数以及信号传播系数之间的定量关系。[0061]在一些实施例中，请参阅图2，所述在所述发射机信号辐射区域内多处位置采集多个辐射信号，根据所述多个辐射信号中信号值最大的信号对应的采集位置，确定pe管道的位置和探测位置，包括：[0062]s201、确定所述辐射区域内的多个采集位置，并获取不同探测位置处的辐射信号；[0063]s202、对所述多个辐射信号进行预处理，获取处理后的多个预选辐射信号；[0064]s203、选取所述多个预选辐射信号中信号强度最高的一组信号，根据所述信号强度最高的一组信号，确定对应的采集位置，并标记为pe管道的位置；[0065]s204、根据所述pe管道的位置，确定所述探测位置。[0066]在本实施例中，由于年代久远或一些其他特殊原因，往往不能准确的定位管道的位置，从而无从探测管道的深度或是会导致管道深度探测出现较大的误差，因此，需要在管道可能存在的区域内布设多个采集位置，并且获取多个采集位置的辐射信号，其中，采集位置均分布于检修井附近；可以理解的是，每一条天然气管道的周围均分布有多个检修井，由于不能明确定位管道的走向及确切位置，因此通过多个检修井和多个探测位置不仅能够获取管道的大致走向，还能通过多个辐射信号反映管道的具体位置，具体为选取多个辐射信号中信号最大值所在的采集位置，该采集位置即为管道所在的位置，后续也在该位置处进行信号采集，对管道进行探深作业。[0067]在一些实施例中，所述对所述多个辐射信号进行预处理，获取处理后的多个预选辐射信号，包括：[0068]采用预设的滑动平均法对所述多个辐射信号进行降噪处理，获得多个备选辐射信号；[0069]采用预设的滤波法对所述多个备选辐射信号进行滤波处理，获得多个预选辐射信号。[0070]在本实施例中，通过对信号进行预处理，获取的信息能够准确反应测试的需求，具体的，一般用滑动平均法，用均值函数或者卷积函数的方法来去除噪音；一般使用巴特沃斯滤波带通滤波器；并使用的自相关函数处理。[0071]在一些实施例中，所述根据所述探测位置与所述pe管道埋深之间的关系，包括：[0072]根据所述探测位置，确定所述探测位置与所述发射机之间的水平距离。[0073]在本实施例中，确定探测位置后，根据发射机所在的位置，即可确定探测位置与发射机之间的水平距离。[0074]在一些实施例中，请参阅图3，所述根据所述探测位置、最大辐射信号、发射机发射信号的最大振幅值、信号传播系数、距离衰减系数和深度衰减系数与所述pe管道埋深之间的关系，确定pe管道的埋设深度，包括：[0075]s301、基于所述探测位置、最大辐射信号、发射机发射信号的最大振幅值、信号传播系数的可测量性，构建所述探测位置、最大辐射信号、发射机发射信号的最大振幅值、信号传播系数之间的关联关系；[0076]s302、根据所述关联关系与所述pe管道的埋设深度之间的单调性关系，确定pe管道的埋设深度。[0077]在本实施例中，采集信号最大振幅值、发射机发射信号最大振幅值、传播系数(常量)c、采集信号的距离衰减系数(经验值)、探测位置与发射机的水平距离、采集信号的深度衰减系数均为已知量，可以计算出采集点管道埋深。[0078]需要说明的是，此时的上述量之间的关系作为超越方程是难以求出解析解的，但是在其他值已知的情况下，以探测位置处管道埋深作为因变量的采集信号振幅值的方程曲线是一个单调减函数，所以可以较为容易的求得符合所需精度的数值解。[0079]进一步的，由上述可知，在保持信号发射强度确定的情况下，仅有两个变量，即探测位置与发射机的水平距离d，以及采集点管道埋深h，合并计算常量之后可得出如下超越方程：[0080](超越方程)，其中，b为关联关系，a表示探测位置处的探测信号，a0表示发射机发射信号的最大振幅值，c为信号传播系数，μ1表示采集信号的距离衰减系数，d表示探测点与发射机的水平距离，μ2表示采集信号的深度衰减系数，h表示探测点处管道的埋深。[0081]进一步的，对于每一个确定的水平距离d，方程的值对于探测位置管道埋深h而言，都是单调减函数，所以不需要求解超越方程，直接可以在方程曲线上找到对应的值。请参阅图4，对于不同的水平距离d，将采集点管道埋深h作为x轴，合并计算常量后的b作为y轴，可以画出若干条曲线；在一个具体的实施例中，比如某次检测时，计算出合并计算常量后b的值为1，可在图4中水平距离d对应的曲线上y的值最接近1的那个点，得到的x值即为所需的采集点管道埋深h近似值。[0082]基于上述天然气pe管道探深方法，本发明实施例还相应的提供一种天然气pe管道探深装置500，请参阅图5，该天然气pe管道探深装置500包括探测信号获取模块510、常量获取模块520、信号深度衰减系数确定模块530、管道位置确定模块540和埋设深度确定模块550；其中：[0083]探测信号获取模块510，用于获取发射机信号辐射区域内地面探测点的探测信号，其中所述发射机位于距离待检测管道最近的检修井中；[0084]常量获取模块520，用于获取所述探测点距离发射机的水平距离、所述探测点距离pe管道的深度以及所述发射机发射信号的最大振幅值；[0085]信号深度衰减系数确定模块530，用于根据所述探测信号与所述探测点距离发射机的水平距离、所述探测点距离pe管道的深度、所述发射机发射信号的最大振幅值、距离衰减系数以及信号传播系数之间的关系，确定所述信号辐射区域内的信号深度衰减系数；[0086]管道位置确定模块540，用于在所述发射机信号辐射区域内多处位置采集多个辐射信号，根据所述多个辐射信号中信号值最大的信号对应的采集位置，确定pe管道的位置和探测位置；[0087]埋设深度确定模块550，用于根据所述探测位置、最大辐射信号、发射机发射信号的最大振幅值、信号传播系数、距离衰减系数和深度衰减系数与所述pe管道埋深之间的关系，确定pe管道的埋设深度。[0088]如图6所示，基于上述天然气pe管道探深方法，本发明还相应提供了一种电子设备，该电子设备可以是移动终端、桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及服务器等计算设备。该电子设备包括处理器610、存储器620及显示器630。图6仅示出了电子设备的部分组件，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件，可以替代的实施更多或者更少的组件。[0089]存储器620在一些实施例中可以是该电子设备的内部存储单元，例如电子设备的硬盘或内存。存储器620在另一些实施例中也可以是电子设备的外部存储设备，例如电子设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smart media card,smc)，安全数字(secure digital,sd)卡，闪存卡(flash card)等。进一步地，存储器620还可以既包括电子设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器620用于存储安装于电子设备的应用软件及各类数据，例如安装电子设备的程序代码等。存储器620还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。在一实施例中，存储器620上存储有天然气pe管道探深程序640，该天然气pe管道探深程序640可被处理器610所执行，从而实现本技术各实施例的天然气pe管道探深方法。[0090]处理器610在一些实施例中可以是一中央处理器(central processing unit,cpu)，微处理器或其他数据处理芯片，用于运行存储器620中存储的程序代码或处理数据，例如执行天然气pe管道探深方法等。[0091]显示器630在一些实施例中可以是led显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及oled(organic light-emitting diode，有机发光二极管)触摸器等。显示器630用于显示在所述天然气pe管道探深设备的信息以及用于显示可视化的用户界面。电子设备的部件610-630通过系统总线相互通信。[0092]当然，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关硬件(如处理器，控制器等)来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时可包括如上述各方法实施例的流程。其中所述的存储介质可为存储器、磁碟、光盘等。[0093]以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。









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