基于特征层次模型的地下管线破损识别定位方法及系统技术方案

技术编号:43419554 阅读:16 留言:0更新日期:2024-11-22 17:53
本发明专利技术公开了一种基于特征层次模型的地下管线破损识别定位方法及系统,其方法包括:S1、沿地下管线方向布设若于个树莓派的超声波探测器,构建包含标签的超声波管壁破损样本数据;S2、构建样本特征层次标签学习模型对超声波管壁破损样本数据进行特征提取得到标签特征向量和通过注意力机制模块得到权重系数向量;S3、依靠地下管线管壁布设的树莓派超声波探测器进行采样点的地下管线数据采集并输入样本特征层次标签学习模型并输出破损识别结果,利用超声波探测器测算出采样点的位置信息并与破损识别结果进行数据关联存储,进行筛选输出。本发明专利技术实现了对采样点定位位置信息和采样点破损识别关联数据输出,便于管理人员高效记录与维护工作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及地下管线无损检测领域,尤其涉及一种基于特征层次模型的地下管线破损识别定位方法及系统


技术介绍

1、随着城市化进程的快速推进,地下管线系统作为城市基础设施的“神经网络”,承载着供水、排水、燃气、电力、通信等关键功能,其稳定性和安全性直接关系到城市的正常运行和居民的生活质量。然而,由于地下管线大多埋藏于地下,且材质多样、布局复杂,其维护和管理面临诸多挑战。特别是在管线老化、腐蚀、外力破坏等因素作用下,管线损坏现象时有发生,若不能及时发现并准确定位损坏位置,将可能引发严重的安全事故和经济损失。

2、当前,地下管线损坏识别定位领域已经发展出多种技术手段,如电磁法、探地雷达、红外热成像等。这些方法各有优缺点,但普遍存在一些局限性;例如,电磁法虽然对金属管线定位效果较好,但在非金属管线或复杂地质环境下效果不佳;探地雷达虽然能够穿透一定厚度的覆盖层,但其分辨率和深度受到一定限制,且对微小损坏的识别能力有限;红外热成像则受限于环境温度和管线材质,应用范围较窄。

3、超声波技术作为一种无损检测技术,在材料内部缺陷检测方面展现出独特的优本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于特征层次模型的地下管线破损识别定位方法,其特征在于:其方法包括:

2.按照权利要求1所述的基于特征层次模型的地下管线破损识别定位方法,其特征在于:超声波探测器测算出采样点位置信息的方法如下:定位超声波探测器的位置信息,地下管线管壁采样点的位置信息为采样点与超声波探测器的相对位置,地下管线管壁采样点在超声波探测器平面上的水平距离为D=S×cosθ,地下管线管壁采样点距地面高度为h=S×sinθ,其中S表示超声波探测器测得至采样点的距离,V表示超声波的传播速度,t表示超声波探测器从发射超声波到接收回波的时间间隔,θ表示超声波发射方向与铅垂线的夹角。

3.按...

【技术特征摘要】

1.一种基于特征层次模型的地下管线破损识别定位方法,其特征在于:其方法包括:

2.按照权利要求1所述的基于特征层次模型的地下管线破损识别定位方法,其特征在于:超声波探测器测算出采样点位置信息的方法如下:定位超声波探测器的位置信息,地下管线管壁采样点的位置信息为采样点与超声波探测器的相对位置,地下管线管壁采样点在超声波探测器平面上的水平距离为d=s×cosθ,地下管线管壁采样点距地面高度为h=s×sinθ,其中s表示超声波探测器测得至采样点的距离,v表示超声波的传播速度,t表示超声波探测器从发射超声波到接收回波的时间间隔,θ表示超声波发射方向与铅垂线的夹角。

3.按照权利要求1所述的基于特征层次模型的地下管线破损识别定位方法,其特征在于:依靠地下管线方向布设的若干个超声波探测器分别对各个采样点进行地下管线数据采集,并得到各个采样点的位置信息与对应的破损识别结果;或沿着地下管线方向移动超声波探测器进行地下管线管壁的各个采样点依次采集地下管线数据,并得到各个采样点的位置信息与对应的破损识别结果。

4.按照权利要求2所述的基于特征层次模型的地下管线破损识别定位方法,其特征在于:步骤s3还包括如下方法:

5.按照权利要求4所述的基于特征层次模型的地下管线破损识别定位方法,其特征在于:从破损识别定位数据筛选出破损识别结果为破损类型的定位点,并输出筛选之后的破损识别定位数据。

6.按照权利要求1所述的基于特征层次模型的地下管线破损识别定位方法,其特征在于:在步骤s2中,第i个标签中包含lj个特征,则第i个标签特征注意力数据表达式如下:

7.按照权利要求1所述的基于特征层次模型的地下管线破损识别定位方法,其特征在于:特征包括括发射波与回波的时间间隔特征、振幅特征、频率特征、夹角特征、传播速度特征的多层次关键特征;注意力机制模块按照特征与标签结果关联性进行分配。

8.按照权利要求1所述的基于特征层次模型的地下管线破损识别定位方法,其特征在于:所述破损识别结果或标签包括健康未破损、轻微破损、严重破损。

9.一种基于特征层次学习模型的超声波识别地下管线损坏定位系统,其特征在于:包括超声波管壁破损样本数据库、...

【专利技术属性】
技术研发人员:侯星野孙鹏程杨彦泓腾天野彭志超
申请(专利权)人:国能北电胜利能源有限公司
类型:发明
国别省市:

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