一种光缆井定位方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种光缆井定位方法、装置及存储介质，方法包括：在对管道管壁施加振动的过程中从伴行光缆处采集的二维时空振动信号，并形成强度瀑布图，从强度瀑布图中识别锤击点，得到沿锤击点向管道管壁两侧传播的V形信号，并确定V形信号的中心米标，在强度瀑布图中沿V形信号的两臂查找由V形信号产生的阶跃信号，并确定阶跃信号的起始光缆米标和中止光缆米标，通过V形信号的中心米标以及阶跃信号的起始光缆米标和中止光缆米标得到光缆井的地面位置。本发明专利技术与现有的光缆井定位方法相比，不受光缆井定位顺序限制，不受光缆埋深限制，盘留特征更突出，在长输管道领域，可实现光缆井的精准快速定位，提高管道安全防护水平。提高管道安全防护水平。提高管道安全防护水平。

【技术实现步骤摘要】
一种光缆井定位方法、装置及存储介质


[0001]本专利技术主要涉及长输油气管道光缆定位领域，具体涉及一种光缆井定位方法、装置及存储介质。

技术介绍

[0002]在生产过程中，长输管道的伴行光缆沿线设置光缆井，用于光缆熔接，内置熔接盒和盘留光缆。因施工不规范，管道沿线可能遗失光缆井的地面标识，为避免第三方施工破坏光缆井，需精确定位光缆井位置并做好标识。光缆井定位主要分为基于电磁感应和光纤振动传感两种技术。
[0003]电磁感应的技术，当金属探测器无法识别光缆井内的预留标识器后，需逐个开挖光缆井，在已开挖的光缆井内，对光缆的金属芯上施加电磁场，并在地面进行电磁感应来顺序定位下一个光缆井。但因电磁感应距离和灵敏度限制，如中间某个光缆井位于不可进入区间，则后续光缆井无法找到。
[0004]光纤振动传感的技术，将伴行光缆某一光纤芯接入光纤振动传感设备，人工在管道沿线地面密集敲击，定位光缆井。根据光缆井的盘留光缆对振动信号的强度和宽度放大特征，来识别光缆井。此技术要求作用于光缆沿线的振动强度保持一致，主要用于浅埋管道，对埋深超过1米的光缆井，易受土体和人工干扰而无法识别。同时因人工敲击对光缆的影响范围无法超过十米，该技术在长输管道定位光缆井时，间距过于密集，耗时费力。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种光缆井定位方法、装置及存储介质。
[0006]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种光缆井定位方法，包括如下步骤：
[0007]在对管道管壁施加振动的过程中从伴行光缆处采集二维时空振动信号；
[0008]根据所述二维时空振动信号形成强度瀑布图；
[0009]从所述强度瀑布图中识别锤击点，得到沿锤击点向管道管壁两侧传播的V形信号，并确定V形信号的中心米标；
[0010]在所述强度瀑布图中沿V形信号的两臂查找由V形信号产生的阶跃信号，并确定阶跃信号的起始光缆米标和中止光缆米标；
[0011]通过V形信号的中心米标以及阶跃信号的起始光缆米标和中止光缆米标得到光缆井的地面位置。
[0012]本专利技术的有益效果是：本专利技术提出的光缆井定位方法，与现有的基于电磁感应的光缆井定位方法相比，不受光缆井定位顺序限制，可按需定位光缆井；与现有的基于光纤振动的光缆井定位方法相比，不受光缆埋深限制，盘留特征更突出，在长输管道领域，可实现光缆井的精准快速定位，提高管道安全防护水平。
[0013]本专利技术解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种光缆井定位装置，包括：
[0014]采集模块，用于在对管道管壁施加振动的过程中从伴行光缆处采集二维时空振动信号；
[0015]强度瀑布图形成模块，用于根据所述二维时空振动信号形成强度瀑布图；
[0016]定位处理模块，用于从所述强度瀑布图中识别锤击点，得到沿锤击点向管道管壁两侧传播的V形信号，并确定V形信号的中心米标；
[0017]在所述强度瀑布图中沿V形信号的两臂查找由V形信号产生的阶跃信号，并确定阶跃信号的起始光缆米标和中止光缆米标；
[0018]通过V形信号的中心米标以及阶跃信号的起始光缆米标和中止光缆米标得到光缆井的地面位置。
[0019]本专利技术解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种光缆井定位装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，当所述处理器执行所述计算机程序时，实现如上所述的光缆井定位方法。
[0020]本专利技术解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的光缆井定位方法。
附图说明
[0021]图1为本专利技术实施例提供的光缆井定位方法的流程示意图；
[0022]图2为本专利技术实施例提供的光缆井定位装置的功能模块框图；
[0023]图3为本专利技术实施例提供的强度瀑布图中V形信号产生阶跃的示意图。
具体实施方式
[0024]以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。
[0025]实施例1：
[0026]如图1所示，一种光缆井定位方法，包括如下步骤：
[0027]在对管道管壁施加振动的过程中采集伴行光缆的二维时空振动信号；
[0028]根据所述二维时空振动信号形成强度瀑布图；
[0029]从所述强度瀑布图中识别锤击点，得到沿锤击点向管道管壁两侧传播的V形信号，并确定V形信号的中心米标；
[0030]在所述强度瀑布图中沿V形信号的两臂查找由V形信号产生的阶跃信号，并确定阶跃信号的起始光缆米标和中止光缆米标；
[0031]通过V形信号的中心米标以及阶跃信号的起始光缆米标和中止光缆米标得到光缆井的地面位置。
[0032]本专利技术提出的光缆井定位方法，与现有的基于电磁感应的光缆井定位方法相比，不受光缆井定位顺序限制，可按需定位光缆井；与现有的基于光纤振动的光缆井定位方法相比，不受光缆埋深限制，盘留特征更突出，在长输管道领域，可实现光缆井的精准快速定位，提高管道安全防护水平。
[0033]具体地，所述在对管道管壁施加振动的过程中从伴行光缆处采集二维时空振动信
号，具体为：
[0034]将分布式光纤传感装置预先布置在伴行光缆处，通过所述分布式光纤传感装置采集管道管壁振动时的二维时空振动信号。
[0035]具体地，所述根据所述二维时空振动信号形成强度瀑布图，具体为：
[0036]从所述二维时空振动信号得到振动能量，设定横坐标为光缆长度，纵坐标为时间，且纵坐标上侧为旧时间，下侧为新时间，数值为所述振动能量，横坐标左侧为光缆近端，右侧为光缆远端，假设管道管壁的振动传播速度为v，最小盘缆长度为L，空间分辨率小于或等于L/v，时间分辨率小于或等于L，从而形成强度瀑布图。
[0037]应理解地，当前时间认为是新时间，旧时间相对于当前时间而言，为过去的时间。
[0038]上述实施例中，能够利用强度瀑布图快速且准确的找到V形信号。
[0039]具体地，所述确定V形信号的中心米标，具体为：
[0040]所述V形信号的两臂的标准斜率为1/v，并沿中心米标对称分布，从而确定V形信号的中心米标s。
[0041]具体地，如图3所示，所述在所述强度瀑布图中沿V形信号的两臂查找由V形信号产生的阶跃信号，并确定阶跃信号的起始光缆米标和中止光缆米标，具体为：
[0042]在所述强度瀑布图中沿V形信号的两臂，计算局部斜率，当局部斜率由1/v突变为0时，由该处的阶跃信号得到起始光缆米标s1，当局部斜率由0突变为1/v时，由该处的阶跃信号得到中止光缆米标s2，且中止光缆米标s2>起始光缆米标s1，盘缆长度
△
s＝s2
‑
s1。
[0043]上述实施例中，能够快速且准确的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光缆井定位方法，其特征在于，包括如下步骤：在对管道管壁施加振动的过程中从伴行光缆处采集二维时空振动信号；根据所述二维时空振动信号形成强度瀑布图；从所述强度瀑布图中识别锤击点，得到沿锤击点向管道管壁两侧传播的V形信号，并确定V形信号的中心米标；在所述强度瀑布图中沿V形信号的两臂查找由V形信号产生的阶跃信号，并确定阶跃信号的起始光缆米标和中止光缆米标；通过V形信号的中心米标以及阶跃信号的起始光缆米标和中止光缆米标得到光缆井的地面位置。2.根据权利要求1所述的光缆井定位方法，其特征在于，所述在对管道管壁施加振动的过程中从伴行光缆处采集二维时空振动信号，具体为：将分布式光纤传感装置预先布置在伴行光缆处，通过所述分布式光纤传感装置采集管道管壁振动时的二维时空振动信号。3.根据权利要求1所述的光缆井定位方法，其特征在于，所述根据所述二维时空振动信号形成强度瀑布图，具体为：从所述二维时空振动信号得到振动能量，设定横坐标为光缆长度，纵坐标为时间，且纵坐标上侧为旧时间，下侧为新时间，数值为所述振动能量，横坐标左侧为光缆近端，右侧为光缆远端，假设管道管壁的振动传播速度为v，最小盘缆长度为L，空间分辨率小于或等于L/v，时间分辨率小于或等于L，从而形成强度瀑布图。4.根据权利要求1所述的光缆井定位方法，其特征在于，所述确定V形信号的中心米标，具体为：所述V形信号的两臂的标准斜率为1/v，并沿中心米标对称分布，从而确定V形信号的中心米标s。5.根据权利要求4所述的光缆井定位方法，其特征在于，所述在所述强度瀑布图中沿V形信号的两臂查找由V形信号产生的阶跃信号，并确定阶跃信号的起始光缆米标和中止光缆米标，具体为：在所述强度瀑布图中沿V形信号的两臂，计算局部斜率，当局部斜率由1/v突变为0时，由该处的阶跃信号得到起始光缆米标s1，当局部斜率由0突变为1/v时，由该处的阶跃信号得到中止光缆米标s2，且中止光缆米标s2>起始光缆米标s1。6.根据权利要求5所述的光缆井定位方法，其特征在于，所述通过V形信号的中心米标以及阶跃信号的起始光缆米标和中止光缆米标得到光缆井的地面位置，具体为：...

【专利技术属性】
技术研发人员：张弢甲，金哲，吴琼，王立峰，姚腾飞，高博颢，苟云睿，王书浩，成建峰，
申请(专利权)人：国家管网集团北方管道有限责任公司，
类型：发明
国别省市：