一种管道检测方法、装置、电子设备及存储介质

本申请涉及管道检测领域，尤其涉及一种管道检测方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、长距离输水管道在地理环境复杂的地区运行，容易因各种原因发生泄漏。泄漏不仅导致水资源浪费，还可能影响供水网络的安全，甚至造成地下电缆和其他设备的损坏。

2、为了解决这一问题，已提出了多种泄漏检测方法，包括压力分布法、负压波检测法和噪声记录器检测法等。然而以上方法均基于监测压力或噪声信号，但由于监测的压力和噪声数据是以固定频率和不固定振幅为特征的时域信号，很容易引起数据不稳定和峰峰值的大幅波动，不利于管道泄漏状态的诊断。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供一种管道检测方法、装置、电子设备及存储介质，以实现有效降低监测数据波动，提升管道泄漏检测的准确性。

2、在本申请的第一方面，提供一种管道检测方法，包括：

3、获取待检测管道的压力波动测量数据；

4、对所述压力波动测量数据进行变分模态分解，得到多个模态分量；对各个模态分量进行小波变换，获取小波变换后信号的局部特征；

5、将所述局部特征输入至状态检测网络，得到所述待检测管道的检测结果，所述检测结果指示处于正常状态或异常状态，其中，所述状态检测网络是根据所述待检测管道在正常工况下以及异常工况下的压力波动仿真数据进行训练得到的。

6、根据本申请的一个实施例，所述局部特征包括主要波动的局部幅度特征和次要波动的局部幅度特征。

7、根据本申请的一个实施例，所述方法还包括：

8、根据所述待检测管道的参数进行建模，获得管道模型；

9、对所述管道模型进行网格划分；

10、设置边界条件，所述边界条件包括正常工况下的运行条件和异常工况下的运行条件；

11、进行cfd仿真，得到压力波动仿真数据。

12、根据本申请的一个实施例，所述异常工况包括以下至少一种：

13、所述管道模型上设置有泄露点；

14、所述管道模型上设置有形变区域；

15、所述管道模型上设置有阻塞区域；

16、所述管道模型上设置有腐蚀区域。

17、根据本申请的一个实施例，在所述管道模型上设置有泄露点的情况下，包括：

18、在管道的多个位置设置泄露点，将每个位置确定为一种泄露情况；

19、根据每种泄露情况下的压力波动仿真数据，得到每种泄露情况下的局部特征；

20、根据所述每种泄露情况下的局部特征得到样本数据；

21、利用所述样本数据对神经网络进行训练，得到所述状态检测网络。

22、根据本申请的一个实施例，所述方法还包括：若所述检测结果指示处于异常状态，则获取指示泄露情况的分类结果；

23、根据所述分类结果确定泄露点在所述待检测管道中的位置范围。

24、在本申请的第二方面，提供一种管道检测装置，包括：

25、获取单元，用于获取待检测管道的压力波动测量数据；

26、第一处理单元，用于对所述压力波动测量数据进行变分模态分解，得到多个模态分量；

27、第二处理单元，用于对各个模态分量进行小波变换，获取小波变换后信号的局部特征；

28、检测单元，用于将所述局部特征输入至状态检测网络，得到所述待检测管道的检测结果，所述检测结果指示处于正常状态或异常状态，其中，所述状态检测网络是根据所述待检测管道在正常工况下以及异常工况下的压力波动仿真数据进行训练得到的。

29、根据本申请的一个实施例，所述局部特征包括主要波动的局部幅度特征和次要波动的局部幅度特征。

30、根据本申请的一个实施例，所述装置还包括：

31、根据所述待检测管道的参数进行建模，获得管道模型；

32、对所述管道模型进行网格划分；

33、设置边界条件，所述边界条件包括正常工况下的运行条件和异常工况下的运行条件；

34、进行cfd仿真，得到压力波动仿真数据。

35、根据本申请的一个实施例，所述异常工况包括以下至少一种：

36、所述管道模型上设置有泄露点；

37、所述管道模型上设置有形变区域；

38、所述管道模型上设置有阻塞区域；

39、所述管道模型上设置有腐蚀区域。

40、其中，在所述管道模型上设置有泄露点的情况下，包括：

41、在管道的多个位置设置泄露点，将每个位置确定为一种泄露情况；

42、根据每种泄露情况下的压力波动仿真数据，得到每种泄露情况下的局部特征；

43、根据所述每种泄露情况下的局部特征得到样本数据；

44、利用所述样本数据对神经网络进行训练，得到所述状态检测网络。

45、其中，若所述检测结果指示处于异常状态，则获取指示泄露情况的分类结果；

46、根据所述分类结果确定泄露点在所述待检测管道中的位置范围。

47、在本申请的第三方面，提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，所述处理器用于执行机器可执行指令，以实现第一方面提供的任一方法。

48、在本申请的第四方面，提供一种机器可读存储介质，所述机器可读存储介质内存储有机器可执行指令，所述机器可执行指令被处理器执行时实现第一方面提供的任一方法。

49、在本申请的第五方面，提供一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现第一方面提供的任一方法的步骤。

50、本申请通过获取待检测管道的压力波动测量数据，对所述压力波动测量数据进行变分模态分解，得到多个模态分量，对各个模态分量进行小波变换，获取小波变换后信号的局部特征，将所述局部特征输入至状态检测网络，得到所述待检测管道的检测结果，所述检测结果指示处于正常状态或异常状态，其中，所述状态检测网络是根据所述待检测管道在正常工况下以及异常工况下的压力波动仿真数据进行训练得到的。通过利用压力波动仿真数据对状态检测网络进行训练，提高了检测效果；并且通过利用各个模态分量小波变换后信号的局部特征进行检测，有效降低了监测数据波动，提升了管道泄漏检测的准确性。

技术特征：

1.一种管道检测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述局部特征包括主要波动的局部幅度特征和次要波动的局部幅度特征。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述异常工况包括以下至少一种：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述管道模型上设置有泄露点的情况下，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

7.一种管道检测装置，其特征在于，包括：

8.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，所述处理器用于执行机器可执行指令，以实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。

9.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机程序在由处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述方法。

10.一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其特征在于，所述计算机程序/指令被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述方法的步骤。

技术总结
本申请提供一种管道检测方法、装置、电子设备及存储介质，通过获取待检测管道的压力波动测量数据，对所述压力波动测量数据进行变分模态分解，得到多个模态分量，对各个模态分量进行小波变换，获取小波变换后信号的局部特征，将所述局部特征输入至状态检测网络，得到所述待检测管道的检测结果，所述检测结果指示处于正常状态或异常状态，其中，所述状态检测网络是根据所述待检测管道在正常工况下以及异常工况下的压力波动仿真数据进行训练得到的。通过利用压力波动仿真数据对状态检测网络进行训练，提高了检测效果；并且通过利用各个模态分量小波变换后信号的局部特征进行检测，有效降低了监测数据波动，提升了管道泄漏检测的准确性。

技术研发人员：靳发业,罗永要
受保护的技术使用者：清华大学
技术研发日：
技术公布日：2024/8/20