一种基于坐标转换的负压波信号拐点定位方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及管道泄漏检测技术领域，具体涉及一种基于坐标转换的负压波信号拐点定位方法及系统，所述方法包括：接收传感器采集到的检测信号，根据检测信号建立信号时程曲线；若确定管道发生泄漏，则根据信号时程曲线划分得到平稳段和下降段；在平稳段选取任一点作为起始点A，在下降段选取任一点作为结束点B，分别确定起始点A和结束点B所对应的坐标；从信号时程曲线中截取起始点A和结束点B之间的曲线，作为第一曲线；将第一曲线进行旋转，得到第二曲线，确定第二曲线中每个信号点的坐标；定位第二曲线中的极值点，计算该极值点在第一曲线中所对应的时间，作为拐点出现的时间，本发明专利技术能够直接判断负压波拐点出现的时间。够直接判断负压波拐点出现的时间。够直接判断负压波拐点出现的时间。

【技术实现步骤摘要】
一种基于坐标转换的负压波信号拐点定位方法及系统


[0001]本专利技术涉及管道泄漏检测
，具体涉及一种基于坐标转换的负压波信号拐点定位方法及系统。

技术介绍

[0002]管道是油气资源最重要的输送方式，但是在第三方破坏、自身老化、腐蚀等因素作用下，管道难免会产生泄漏，进而引起更为严重的事故，对管道的安全运营造成了严重威胁，因此检测管道泄漏并定位泄漏点具有重要意义。
[0003]在多种泄漏检测和定位方法中，基于负压波的方法由于简单有效，反应速度快，适用于长输管道等优点，被广泛关注。能有效地识别负压波拐点出现的时间是应用负压波进行泄漏定位的关键，对于提高泄漏定位精度意义重大。对于负压波拐点定位的方法中，以小波变换等方法通过奇异值检测寻找负压波拐点，在进行了奇异值分析后，还需要通过判断奇异值出现的位置来确定负压波拐点的发生时间，由于增加了一次计算，所以将导致误差的增大，导致管道泄漏定位精度不够理想。
[0004]因此，亟待提供一种提高管道泄漏定位精度的解决方案。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的在于提供一种基于坐标转换的负压波信号拐点定位方法及系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]一种基于坐标转换的负压波信号拐点定位方法，所述方法包括以下步骤：
[0008]接收传感器采集到的检测信号，根据所述检测信号建立信号时程曲线；其中，所述检测信号包括多个离散的信号点；
[0009]若确定管道发生泄漏，则根据所述信号时程曲线划分得到平稳段和下降段；
[0010]在所述平稳段选取任一点作为起始点A，在所述下降段选取任一点作为结束点B，分别确定起始点A和结束点B所对应的坐标；
[0011]从所述信号时程曲线中截取起始点A和结束点B之间的曲线，作为第一曲线；
[0012]将所述第一曲线进行旋转，得到第二曲线，确定所述第二曲线中每个信号点的坐标；
[0013]利用求极值的方法，定位所述第二曲线中的极值点，该极值点即为原负压波信号的拐点，计算该极值点在所述第一曲线中所对应的时间，作为拐点出现的时间；
[0014]其中，所述极值点为最大值点或者最小值点。
[0015]进一步，所述接收传感器采集到的检测信号，根据所述检测信号建立信号时程曲线，包括：
[0016]接收传感器采集到的检测信号；
[0017]确定所述检测信号中每个信号点的信号值、以及与所述信号值对应的采集时间；
[0018]建立直角坐标系，确定所述检测信号中每个信号点在所述直角坐标系中的坐标；所述直角坐标系的横坐标为时间，所述直角坐标系的纵坐标为信号值；
[0019]将所述检测信号中的每个信号点通过连线形成信号时程曲线。
[0020]进一步，所述若确定管道发生泄漏，则根据所述信号时程曲线划分得到平稳段和下降段，包括：
[0021]确定第一阈值，所述第一阈值为管道正常状态下多个检测信号值的平均值；
[0022]按时间顺序从信号时程曲线中依次选取一段连续数量的信号点，当确定所述连续数量的信号点的信号值均低于第一阈值时，则将低于第一阈值的第一个信号点之前的信号时程曲线划分为平稳段；
[0023]按时间顺序继续从信号时程曲线中依次选取一段连续数量的信号点，当确定所述连续数量的信号点的信号值均低于第二阈值时，则将低于第二阈值的第一个信号点之后信号时程曲线划分为下降段；其中，所述第二阈值小于第一阈值。
[0024]进一步，所述确定所述第二曲线中每个信号点的坐标，包括：
[0025]确定第一信号点的坐标值，作为第一坐标值；其中，所述第一信号点为所述第一曲线中的信号点；
[0026]利用坐标转化公式对第一坐标值进行运算，得到第二坐标值；其中，所述第二坐标值为第二信号点的坐标，所述第二信号点为第二曲线中与所述第一信号点对应的信号点。
[0027]进一步，所述坐标转化公式为：
[0028]t
′
i
＝t
i
cosa+y
i
sina，y
′
i
＝y
i
cosa
‑
t
i
sina；
[0029]其中，(t
i
,y
i
)为第一坐标值，(t'
i
,y'
i
)，a为旋转角度。
[0030]一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有基于坐标转换的负压波信号拐点定位程序，所述基于坐标转换的负压波信号拐点定位程序被处理器执行时实现如上述任意一项所述的基于坐标转换的负压波信号拐点定位方法的步骤。
[0031]一种基于坐标转换的负压波信号拐点定位系统，所述终端包括：
[0032]至少一个处理器；
[0033]至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
[0034]当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现上述任一项所述的基于坐标转换的负压波信号拐点定位方法。
[0035]本专利技术的有益效果是：本专利技术公开一种基于坐标转换的负压波信号拐点定位方法及系统，仅通过简单的曲线旋转就能计算负压波拐点出现的时间。本专利技术原理简单，计算精度以及效率高，适合实时自动化监测过程中应用。
附图说明
[0036]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0037]图1是本专利技术实施例中基于坐标转换的负压波信号拐点定位方法的流程示意图；
[0038]图2是本专利技术实施例中信号时程曲线的示意图；
[0039]图3是本专利技术实施例中第二曲线的示意图。
具体实施方式
[0040]以下将结合实施例和附图对本申请的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本申请的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0041]参考图1，如图1所示为本申请实施例提供的一种基于坐标转换的负压波信号拐点定位方法，所述方法包括以下步骤：
[0042]步骤S100、接收传感器采集到的检测信号，根据所述检测信号建立信号时程曲线；
[0043]其中，所述检测信号包括多个离散的信号点；
[0044]步骤S200、若确定管道发生泄漏，则根据所述信号时程曲线划分得到平稳段和下降段；
[0045]步骤S300、在所述平稳段选取任一点作为起始点A，在所述下降段选取任一点作为结束点B，分别确定起始点A和结束点B所对应的坐标；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于坐标转换的负压波信号拐点定位方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：接收传感器采集到的检测信号，根据所述检测信号建立信号时程曲线；其中，所述检测信号包括多个离散的信号点；若确定管道发生泄漏，则根据所述信号时程曲线划分得到平稳段和下降段；在所述平稳段选取任一点作为起始点A，在所述下降段选取任一点作为结束点B，分别确定起始点A和结束点B所对应的坐标；从所述信号时程曲线中截取起始点A和结束点B之间的曲线，作为第一曲线；将所述第一曲线进行旋转，得到第二曲线，确定所述第二曲线中每个信号点的坐标；利用求极值的方法，定位所述第二曲线中的极值点，该极值点即为原负压波信号的拐点，计算该极值点在所述第一曲线中所对应的时间，作为拐点出现的时间；其中，所述极值点为最大值点或者最小值点。2.根据权利要求1所述的一种基于坐标转换的负压波信号拐点定位方法，其特征在于，所述接收传感器采集到的检测信号，根据所述检测信号建立信号时程曲线，包括：接收传感器采集到的检测信号；确定所述检测信号中每个信号点的信号值、以及与所述信号值对应的采集时间；建立直角坐标系，确定所述检测信号中每个信号点在所述直角坐标系中的坐标；所述直角坐标系的横坐标为时间，所述直角坐标系的纵坐标为信号值；将所述检测信号中的每个信号点通过连线形成信号时程曲线。3.根据权利要求1所述的一种基于坐标转换的负压波信号拐点定位方法，其特征在于，所述若确定管道发生泄漏，则根据所述信号时程曲线划分得到平稳段和下降段，包括：确定第一阈值，所述第一阈值为管道正常状态下多个检测信号值的平均值；按时间顺序从信号时程曲线中依次选取一段连续数量的信号点，当确定所述连续数量的信号点的信号值均低于第一阈值时，则将低于第一阈值的第一个信号点之前的信号时程曲线划分为平稳段；按时间顺序继续从信号时程曲线中依次选取一段连续数量...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜涛，冼明照，李东升，
申请(专利权)人：汕头大学，
类型：发明
国别省市：