一种基于人工鱼群算法的小径管道缺陷定位方法技术

本发明专利技术涉及管道测绘技术，公开了一种基于人工鱼群算法的小径管道缺陷定位方法，包括如下步骤：通过管道测量装置获取被测管道的检测数据，所述管道检测装置包括外壳，所述外壳的内部设有数据存储单元、数据处理单元、捷联惯性测量单元和电源模块，所述外壳的外部设有跟踪模块、管道缺陷检测传感器以及里程仪，所述里程仪位于所述外壳的最外侧紧贴管道内侧壁。本发明专利技术能够在无需增加任何额外硬件成本下提高检测精度，管道连接器检测的实现不需要在管道测量装置中安装其他传感器，用于检测的信号是对管道检测定位用惯性传感器数据的再次利用。用。用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于人工鱼群算法的小径管道缺陷定位方法


[0001]本专利技术涉及管道测绘
，特别是涉及一种基于人工鱼群算法的小径管道缺陷定位方法。

技术介绍

[0002]随着大量早期铺设的管道已达到或超过服役期，由管道泄漏带来的环境污染及经济损失是非常严重的，甚至管道爆炸造成的安全威胁更是难以估量。因此，可以通过管道测量装置对管道进行测量。管道测量装置是在管道内实现管道缺陷检测及缺陷定位最有效的工具，已成为各类管道周期性检测的首选。此外，泥石流、山体滑坡等自然因素也会造成管道变型，采用管道测量装置可实现对被检测管道坐标的有效测量，且分析管道的位移或变型对管道潜在危险预测能提供很好的帮助，预防各类管道泄漏或爆炸等危险发生。
[0003]包含惯性传感器的惯性辅助小径管道定位系统是实现管道缺陷定位及管道变型检测的核心组成部分。但是，由于惯性辅助小径管道定位系统采用的MEMS捷联惯性测量单元(即MEMS捷联惯性传感器)精度普遍较低，惯性辅助小径管道定位系统的定位误差和方位角误差是随着被检测管道距离的增加而逐渐累积发散严重。通常情况下，管道测量装置四本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于人工鱼群算法的小径管道缺陷定位方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、通过管道测量装置获取被测管道的检测数据；步骤2、从所述检测数据中获取旋转角速度和线性加速度，同时，结合所述管道测量装置的初始状态，通过捷联惯性导航算法和已知初始位置信息计算所述检测数据得到所述管道检测装置的第一速度、第一姿态角和第一位置信息；步骤3、将所述旋转角速度和线性加速度通过人工鱼群算法计算得到管道连接器的检测结果，以此得到所述管道检测装置经过管道连接器的时间段以及第二姿态角；步骤4、将步骤2得到的第一速度、第一姿态角和第一位置信息与外部数据进行对比，得到误差值；步骤5、以所述误差值为观测量，采用卡尔曼滤波技术进行估计和修正，观测量作为真实值来估计并补偿当前解算出来的惯性传感器和捷联惯性导航系统带有误差的状态量，同时并存储解算出来的状态量以及对应的协方差阵；步骤6、以所述步骤5的状态量和协方差阵为观测量，通过反向方式采用数据平滑处理技术再次估计并补偿步骤5的惯性传感器和捷联惯性导航系统带有误差的状态量，从而得到精度高的被测管道的坐标信息；步骤7、将平滑处理后的坐标信息与所述管道测量装置的检测数据的分析结果进行时间同步操作，得出管道缺陷与位置的关系。2.根据权利要求1所述的一种基于人工鱼群算法的小径管道缺陷定位方法，其特征在于，所述管道检测装置包括外壳，所述外壳的内部设有数据存储单元、数据处理单元、捷联惯性测量单元和电源模块，所述外壳的外部设有跟踪模块、管道缺陷检测传感器以及里程仪，所述里程仪位于所述外壳的最外侧紧贴管道内侧壁；所述捷联惯性测量单元包括三轴陀螺仪和三轴加速度计，所述三轴陀螺仪和三轴加速度计分别测量所述管道测量装置在管道内运动的旋转角速度和线性加速度；所述里程仪测量所述管道测量装置在管道内运动时的轴向速度；所述跟踪模块位于所述外壳的轴线方向的一侧，用于记录通过地表磁标记的时间和位置，并与地表跟踪设备连接以实时监控所述管道测量装置的位置；所述管道缺陷检测传感器用于检测被测管道内部的缺陷；所述数据处理单元用于采集所述管道缺陷检测传感器、跟踪模块、里程仪和捷联惯性测量单元的信息；所述数据存储单元用于存储所述数据处理单元采集到的信息；所述电源模块用于为所述管道检测装置提供电力。3.根据权利要求2所述的一种基于人工鱼群算法的小径管道缺陷定位方法，其特征在于，步骤1中，所述检测数据包括管道测量装置的旋转角速度、线性加速度、轴向速度、通过地表磁标记的时间和位置以及管道缺陷类型。4.根据权利要求1或2所述的一种基于人工鱼群算法的小径管道缺陷定位方法，其特征在于，所述步骤2中的初...

【专利技术属性】
技术研发人员：张所容，王颖，管练武，张琼，陈述斌，段然，陈晓琴，安冬，黄小倩，李海娟，许翻，周磊，
申请(专利权)人：重庆飞扬测控技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：