一种管道内缺陷检测方法、系统及设备技术方案

本发明专利技术提供一种管道内缺陷检测方法、系统及设备，所述的方法包括：获取任一时间点上，管道探测器在管道中的位置，该时间点管道探测器的姿态信息，以及激光雷达扫描获取的管道内横截面信息；将同一时间点上所述的位置、姿态信息和管道内横截面信息相对应，得到管道内任意位置的横截面信息，通过对管道内所有位置的横截面信息进行分析，获取管道内状态信息。本发明专利技术通过在管道探测器上搭载激光雷达，得到整个管道内的横截面信息，再根据所得到的横截面信息，获取管道变形量、沉积量和缺口信息的量化信息，为管道修复提供数据支持。为管道修复提供数据支持。为管道修复提供数据支持。

【技术实现步骤摘要】
一种管道内缺陷检测方法、系统及设备


[0001]本专利技术属于管道检测
，具体涉及一种管道内缺陷检测方法、系统及设备。

技术介绍

[0002]管道内检测是指通过驱动检测器在管道内运行，实时检测和记录管道的变形、腐蚀等损伤情况，并准确定位的作业。通过管道内检测可事先发现各种缺陷和损伤，了解各管段的危险程度，可预防和有效减少事故并节约管道维修资金，是保证管道安全的重要措施。
[0003]在现有的管道内检测技术中，最常规的方案是通过管道机器人搭载摄像头对管道内进行视频拍摄，从而获得管道内的状态信息。然而，在检测过程中，管道环境存在较多变化，管道内部光线不足，使得摄像头在管道内成像效果较差，无法准备获得管道内的状态信息，同时通过摄像头拍摄的图片，仅能够提供图片进行修复参考，无法对管道内的沉积，破损进行量化。
[0004]目前一些常规的解决方案往往是使用红外摄像头或者采用照明设备辅助进行拍摄，以获取更好的成像结果；亦或者是在检测设备上搭载声呐，来加强含水管道中检测效果。
[0005]现有的管道内检测中，针对排水管道内部有水时，若采用传统潜望镜方式进行观测，则镜头拍摄会因受到水体影响而不能正常工作或拍摄效果较差。而采用CCTV的检测方式则需要进行堵水、停水等手段确保管内水位在管径的1/3以下。堵水、停水等手段既加大了检测的工作量及工作时间，也会给正常的生产工作带来影响。同时针对无水管道，难以通过摄像头或者声呐有效获得管道底部的淤积量信息。在这类条件下，利用排水管道机器人携带摄像装置进入排水管道进行检测具有一定的局限性。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题是：提供一种管道内缺陷检测方法、系统及设备，能够对管道内缺陷进行量化。
[0007]本专利技术为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种管道内缺陷检测方法，本方法包括：获取任一时间点上，管道探测器在管道中的位置，以及该时间点管道探测器的姿态信息；获取任一时间点上，管道探测器上搭载的激光雷达扫描获取的管道内横截面信息；将同一时间点上所述的位置、姿态信息和管道内横截面信息相对应，得到管道内任意位置的横截面信息；通过对管道内所有位置的横截面信息进行分析，获取管道内状态信息；其中，所述管道内状态信息至少包括：变形量、沉积量和缺口信息中一种或多种信息的组合。
[0008]按上述方法，所述获取任一时间点上，管道探测器在管道中的位置的步骤，具体包
括，通过计米器计算管道探测器在管道中行驶的距离，获取所述的管道探测器在管道中的位置。
[0009]按上述方法，所述的管道探测器的姿态信息通过惯性测量单元获取，其中，所述管道探测器的姿态信息至少包括管道探测器的仰角、翻转角和航向角。
[0010]按上述方法，本方法还包括：将管道内所有位置的横截面信息进行组合，得到整个管道内的三维图像信息。
[0011]按上述方法，所述的管道内横截面信息具体获取步骤如下：激光雷达通过向管道内壁以一定的发射频率发送脉冲激光，接收脉冲激光被管道内壁反射的回波信号，根据脉冲激光和回波信号的时间差获取激光雷达与管道内壁的距离，从而获得管道内横截面信息。
[0012]按上述方法，激光雷达的脉冲激光发射频率大于或等于5Hz，每一横截面扫描点至少为600个。
[0013]按上述方法，所述的管道变形量具体步骤为：根据所述管道内横截面信息，获取所述管道的实际管径，根据所述管道的实际管径和所述管道的原始管径数据，获得所述管道的变形量；所述的管道沉积量具体获取步骤为，根据所述管道内横截面信息，获取所述管道圆心到管道底部的距离，根据所述管道圆心到管道底部的距离与所述管道的原始管径数据，获得所述管道的沉积量；所述的缺口信息具体获取步骤为：根据所述管道内横截面信息与所述管道的理想横截面信息，根据所述管道内横截面信息与所述管道的理想横截面信息的差值，获取所述管道的缺口信息。
[0014]一种管道内缺陷检测系统，本系统包括：数据获取模块，用于获取任一时间点上，管道探测器在管道中的位置，以及该时间点管道探测器的姿态信息；以及获取任一时间点上，管道探测器上搭载的激光雷达扫描获取的管道内横截面信息；数据处理模块，用于将同一时间点上所述的位置、姿态信息和管道内横截面信息相对应，得到管道内任意位置的横截面信息；通过对管道内所有位置的横截面信息进行分析，获取管道内状态信息；其中，所述管道内状态信息至少包括：变形量、沉积量和缺口信息中一种或多种信息的组合。
[0015]一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述管道内激光雷达检测方法的步骤。
[0016]一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述基于管道内激光雷达检测方法的步骤。
[0017]本专利技术的有益效果为：通过在管道探测器上搭载激光雷达，获取管道内的横截面信息，拼接后形成整个管道内的横截面信息；由于采用的是激光雷达，对周围光线是否充足无要求，所以得到的管道内的横截面信息比摄像头更加精确；此外，再根据所得到的横截面信息，获取管道变形量、沉积量和缺口信息的量化信息，为管道修复提供数据支持。
附图说明
[0018]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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本专利技术一实施例提供的管道内缺陷检测方法的流程图；图2为本专利技术一实施例提供的管道内缺陷检测系统的结构示意图；图3为本专利技术一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0020]下面结合具体实例和附图对本专利技术做进一步说明。
[0021]本专利技术一实施例提供一种管道内缺陷检测方法，如图1所示，本方法包括以下步骤：S1、获取任一时间点上，管道探测器在管道中的位置，以及该时间点管道探测器的姿态信息。
[0022]本实施例中，所述的管道探测器在管道中的位置，通过计算管道探测器在管道中行驶的距离来获取。具体的，本实施例中采用电子计米器来获取管道探测器在管道中行驶的距离。所述的管道探测器的姿态信息至少包括管道探测器的仰角、翻转角和航向角。本实施例采用惯性测量单元（IMU）获取。
[0023]S2、获取任一时间点上，管道探测器上搭载的激光雷达扫描获取的管道内横截面信息。
[0024]所述的管道内横截面信息具体获取步骤如下：激光雷达通过向管道内壁以一定的发射频率发送脉冲激光，接收脉冲激光被管道内壁反射的回波信号，根据脉冲激光和回波信号的时间差获取激光雷达与管道内壁的距离，从而获得管道内横截面信息。
[0025]所述的脉冲激光的发射频率根据管道探测器的行驶速度进行调节，以保证获取到足够的管道横截面数据来构建管道的内部三维图像。
[0026]进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管道内缺陷检测方法，其特征在于：本方法包括：获取任一时间点上，管道探测器在管道中的位置，以及该时间点管道探测器的姿态信息；获取任一时间点上，管道探测器上搭载的激光雷达扫描获取的管道内横截面信息；将同一时间点上所述的位置、姿态信息和管道内横截面信息相对应，得到管道内任意位置的横截面信息；通过对管道内所有位置的横截面信息进行分析，获取管道内状态信息；其中，所述管道内状态信息至少包括：变形量、沉积量和缺口信息中一种或多种信息的组合。2.根据权利要求1所述的管道内激光雷达检测方法，其特征在于：所述获取任一时间点上，管道探测器在管道中的位置的步骤，具体包括，通过计米器计算管道探测器在管道中行驶的距离，获取所述的管道探测器在管道中的位置。3.根据权利要求1所述的管道内激光雷达检测方法，其特征在于：所述的管道探测器的姿态信息通过惯性测量单元获取，其中，所述管道探测器的姿态信息至少包括管道探测器的仰角、翻转角和航向角。4.根据权利要求1所述的管道内缺陷检测方法，其特征在于：本方法还包括：将管道内所有位置的横截面信息进行组合，得到整个管道内的三维图像信息。5.根据权利要求1所述的管道内缺陷检测方法，其特征在于：所述的管道内横截面信息具体获取步骤如下：激光雷达通过向管道内壁以一定的发射频率发送脉冲激光，接收脉冲激光被管道内壁反射的回波信号，根据脉冲激光和回波信号的时间差获取激光雷达与管道内壁的距离，从而获得管道内横截面信息。6.根据权利要求5所述的管道内缺陷检测方法，其特征在于：激光雷达的脉冲激光发射频率大于或等于5Hz，每一横截面扫描点至少为600个。7.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志国，王翔，
申请(专利权)人：武汉中仪物联技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：