确定管道的最大应变的方法、装置和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种确定管道的最大应变的方法、装置和存储介质，属于管道地质灾害监测技术领域。方法包括：获取第一应变传感器的第一安装角度和第一应变、第二应变传感器的第二安装角度和第二应变、第三应变传感器的第三应变，三个应变传感器均位于目标横截面的管壁上，第三应变传感器的安装角度为0角度，第一安装角度和第二安装角度为除0角度之外的任意角度，根据第一安装角度、第二安装角度、第一应变、第二应变和第三应变，确定目标管道的最大弯曲应变和轴向应变。本发明专利技术通过确定最大弯曲应变和轴向应变来进一步确定管道的最大应变，解决了相关技术中只能通过获取以三点固定安装角度安装的应变传感器读取的应变来确定管道最大应变的问题。

Method, device and storage medium for determining maximum strain of pipeline

The invention discloses a method, device and storage medium for determining the maximum strain of a pipeline, belonging to the technical field of pipeline geological hazard monitoring. The method includes obtaining the first installation angle and the first strain of the first strain sensor, the second installation angle and the second strain of the second strain sensor, and the third strain of the third strain sensor. The three strain sensors are all located on the wall of the target cross-section. The third strain sensor has a zero installation angle, and the first installation angle and the second installation angle are all except 0 angles. According to the first installation angle, the second installation angle, the first strain, the second strain and the third strain, the maximum bending strain and the axial strain of the target pipeline are determined. The invention further determines the maximum strain of the pipeline by determining the maximum bending strain and the axial strain, and solves the problem that the maximum strain of the pipeline can only be determined by acquiring the strain read by the strain sensor installed at three fixed installation angles in the relevant technology.

【技术实现步骤摘要】
确定管道的最大应变的方法、装置和存储介质
本专利技术涉及管道地质灾害监测
，特别涉及一种确定管道的最大应变的方法、装置和存储介质。
技术介绍
为了充分利用土地的立体空间、减少管道支撑措施的投入，通常采用挖沟填埋的方式对油气输送管道进行铺设。然而，当油气输送管道填埋的区域因为土体压实度低而产生土体移动时，土体移动产生的巨大推力会使油气输送管道发生形变，甚至产生断裂，致使管道内的油气泄露，造成严重的安全生产事故。因此，需要在填埋在易发生土体移动的区域的油气输送管道的管壁上安装应变传感器，通过应变传感器检测的应变数据来确定管道的最大应变，以此来监测管道的形变程度，为进一步预防和保护油气输送管道提供依据。相关技术在确定管道的最大应变时，是在油气输送管道的径向截面的管壁外按照顺时针方向，将三个应变传感器分别安装在0度，90度，270度所在位置处的管壁上，通过获取三个应变传感器采集的应变数据以及管道半径，并根据如下公式(1)和(2)确定管道最大应变出现的位置以及管道最大应变值。式中，x是指管道最大应变出现的位置，z是指管道最大应变，r是指管道半径，A是指安装在0度所在位置处的管壁上的应变传感器读取的应变值，B是指安装在90度所在位置处的管壁上的应变传感器读取的应变值，C是指安装在270度所在位置处的管壁上的应变传感器读取的应变值。然而，由于部分区域的土体过于松散，导致在对管道周围的土体开挖时，开挖的深度达不到设计标准，因此，在该类区域无法按上述固定角度安装三个应变传感器，当在管道上无法按上述固定角度安装三个应变传感器时，也就不能利用相关技术中的公式(1)和(2)确定出管道最大应变值。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种确定管道的最大应变的方法、装置和存储介质，可以用于解决当在管道上无法按固定角度安装三个应变传感器时，不能利用相关技术确定管道最大应变值的问题。所述技术方案如下：第一方面，提供了一种确定管道的最大应变的方法，所述方法包括：获取第一应变传感器的第一安装角度和第一应变、第二应变传感器的第二安装角度和第二应变、第三应变传感器的第三应变；其中，所述第一应变传感器、所述第二应变传感器和所述第三应变传感器位于目标管道的目标横截面的管壁上，安装角度是指在以所述目标横截面的圆心为原点的直角坐标系中对应应变传感器的安装位置与纵轴正方向之间的夹角，所述第三应变传感器的安装角度为0角度，所述第一安装角度和所述第二安装角度为除0角度之外的任意角度；根据所述第一安装角度、所述第二安装角度、所述第一应变、所述第二应变和所述第三应变，确定所述目标管道的最大弯曲应变和轴向应变；将所述最大弯曲应变和所述轴向应变之和，确定为所述目标管道的最大应变。可选地，所述根据所述第一安装角度、所述第二安装角度、所述第一应变、所述第二应变和所述第三应变，确定所述目标管道的最大弯曲应变和轴向应变，包括：根据所述第一安装角度、所述第二安装角度、所述第一应变、所述第二应变和所述第三应变，确定第一参数、第二参数和第三参数，所述第一参数用于指示所述最大弯曲应变的余弦分量，所述第二参数用于指示所述最大弯曲应变的正弦分量，所述第三参数用于指示所述轴向应变；根据所述第一参数、所述第二参数和所述第三参数，确定所述最大弯曲应变和所述轴向应变。可选地，所述根据所述第一安装角度、所述第二安装角度、所述第一应变、所述第二应变和所述第三应变，确定第一参数、第二参数和第三参数，包括：根据所述第一安装角度、所述第二安装角度、所述第一应变、所述第二应变和所述第三应变，通过下述公式确定所述第一参数、所述第二参数和所述第三参数；其中，所述M是指所述第一参数，所述N是指所述第二参数，所述T是指所述第三参数，所述A是指所述第一安装角度，所述B是指所述第二安装角度，所述εA是指所述第一应变，所述εB是指所述第二应变，所述εC是指所述第三应变。可选地，所述根据所述第一参数、所述第二参数和所述第三参数，确定所述最大弯曲应变和所述轴向应变，包括：根据所述第一参数、所述第二参数和所述第三参数，通过下述公式确定所述最大弯曲应变和所述轴向应变；其中，所述是指所述最大弯曲应变，所述εt是指所述轴向应变，所述M是指所述第一参数，所述N是指所述第二参数，所述T是指所述第三参数；可选地，所述将所述最大弯曲应变和所述轴向应变之和，确定为所述目标管道的最大应变之后，还包括：根据所述目标管道的管道半径、所述第一参数和所述第二参数，确定所述目标管道的最大应变的所在位置。可选地，所述根据所述目标管道的管道半径、所述第一参数和所述第二参数，确定所述目标管道的最大应变的所在位置，包括：根据所述目标管道的管道半径、所述第一参数和所述第二参数，通过下述公式确定所述目标管道的最大应变的所在位置；其中，所述xmax是指所述目标管道的最大应变的所在位置的横坐标，所述ymax是指所述目标管道的最大应变的所在位置的纵坐标，所述M是指所述第一参数，所述N是指所述第二参数，所述r是指所述目标管道的管道半径。可选地，所述将所述最大弯曲应变和所述轴向应变之和，确定为所述目标管道的最大应变之后，还包括：根据所述第一参数和所述第二参数，通过下述公式确定目标角度，所述目标角度是指在所述直角坐标系中所述最大应变的所在位置与所述纵轴正方向之间的夹角；其中，所述φ是指所述目标角度，所述M是指所述第一参数，所述N是指所述第二参数。第二方面，提供了一种确定管道的最大应变的装置，所述装置包括：获取模块，用于获取第一应变传感器的第一安装角度和第一应变、第二应变传感器的第二安装角度和第二应变、第三应变传感器的第三应变；其中，所述第一应变传感器、所述第二应变传感器和所述第三应变传感器位于目标管道的目标横截面的管壁上，安装角度是指在以所述目标横截面的圆心为原点的直角坐标系中对应应变传感器的安装位置与纵轴正方向之间的夹角，所述第三应变传感器的安装角度为0角度，所述第一安装角度和所述第二安装角度为除0角度之外的任意角度；第一确定模块，用于根据所述第一安装角度、所述第二安装角度、所述第一应变、所述第二应变和所述第三应变，确定所述目标管道的最大弯曲应变和轴向应变；第二确定模块，用于将所述最大弯曲应变和所述轴向应变之和，确定为所述目标管道的最大应变。可选地，所述第一确定模块包括：第一确定单元，用于根据所述第一安装角度、所述第二安装角度、所述第一应变、所述第二应变和所述第三应变，确定第一参数、第二参数和第三参数，所述第一参数用于指示所述最大弯曲应变的余弦分量，所述第二参数用于指示所述最大弯曲应变的正弦分量，所述第三参数用于指示所述轴向应变；第二确定单元，用于根据所述第一参数、所述第二参数和所述第三参数，确定所述最大弯曲应变和所述轴向应变。可选地，所述第一确定单元具体用于：根据所述第一安装角度、所述第二安装角度、所述第一应变、所述第二应变和所述第三应变，通过下述公式确定所述第一参数、所述第二参数和所述第三参数；其中，所述M是指所述第一参数，所述N是指所述第二参数，所述T是指所述第三参数，所述A是指所述第一安装角度，所述B是指所述第二安装角度，所述εA是指所述第一应变，所述εB是指所述第二应变，所述εC是指所述第三应变。可选地，所述第二确定单元具体用于：根据所述第一参数、所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种确定管道的最大应变的方法，其特征在于，所述方法包括：获取第一应变传感器的第一安装角度和第一应变、第二应变传感器的第二安装角度和第二应变、第三应变传感器的第三应变；其中，所述第一应变传感器、所述第二应变传感器和所述第三应变传感器位于目标管道的目标横截面的管壁上，安装角度是指在以所述目标横截面的圆心为原点的直角坐标系中对应应变传感器的安装位置与纵轴正方向之间的夹角，所述第三应变传感器的安装角度为0角度，所述第一安装角度和所述第二安装角度为除0角度之外的任意角度；根据所述第一安装角度、所述第二安装角度、所述第一应变、所述第二应变和所述第三应变，确定所述目标管道的最大弯曲应变和轴向应变；将所述最大弯曲应变和所述轴向应变之和，确定为所述目标管道的最大应变。

【技术特征摘要】
1.一种确定管道的最大应变的方法，其特征在于，所述方法包括：获取第一应变传感器的第一安装角度和第一应变、第二应变传感器的第二安装角度和第二应变、第三应变传感器的第三应变；其中，所述第一应变传感器、所述第二应变传感器和所述第三应变传感器位于目标管道的目标横截面的管壁上，安装角度是指在以所述目标横截面的圆心为原点的直角坐标系中对应应变传感器的安装位置与纵轴正方向之间的夹角，所述第三应变传感器的安装角度为0角度，所述第一安装角度和所述第二安装角度为除0角度之外的任意角度；根据所述第一安装角度、所述第二安装角度、所述第一应变、所述第二应变和所述第三应变，确定所述目标管道的最大弯曲应变和轴向应变；将所述最大弯曲应变和所述轴向应变之和，确定为所述目标管道的最大应变。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一安装角度、所述第二安装角度、所述第一应变、所述第二应变和所述第三应变，确定所述目标管道的最大弯曲应变和轴向应变，包括：根据所述第一安装角度、所述第二安装角度、所述第一应变、所述第二应变和所述第三应变，确定第一参数、第二参数和第三参数，所述第一参数用于指示所述最大弯曲应变的余弦分量，所述第二参数用于指示所述最大弯曲应变的正弦分量，所述第三参数用于指示所述轴向应变；根据所述第一参数、所述第二参数和所述第三参数，确定所述最大弯曲应变和所述轴向应变。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一安装角度、所述第二安装角度、所述第一应变、所述第二应变和所述第三应变，确定第一参数、第二参数和第三参数，包括：根据所述第一安装角度、所述第二安装角度、所述第一应变、所述第二应变和所述第三应变，通过下述公式确定所述第一参数、所述第二参数和所述第三参数；其中，所述M是指所述第一参数，所述N是指所述第二参数，所述T是指所述第三参数，所述A是指所述第一安装角度，所述B是指所述第二安装角度，所述εA是指所述第一应变，所述εB是指所述第二应变，所述εC是指所述第三应变。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一参数、所述第二参数和所述第三参数，确定所述最大弯曲应变和所述轴向应变，包括：根据所述第一参数、所述第二参数和所述第三参数，通过下述公式确定所述最大弯曲应变和所述轴向应变；其中，所述是指所述最大弯曲应变，所述εt是指所述轴向应变，所述M是指所述第一参数，所述N是指所述第二参数，所述T是指所述第三参数。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：李亮亮，施宁，白路遥，马云宾，蔡永军，吴张中，荆宏远，刘建平，欧新伟，曹京刚，王乾坤，逄仁刚，张宏亮，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11