[发明专利]一种管道环焊缝识别定位方法

权利要求书

1.一种管道环焊缝识别定位方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤： 

将三分量磁传感器、三分量加速度计、声音传感器固定在管道内检测器里的任意位置，获取管道中的内磁场信号、加速度信号和声音信号，并将3种信号传输至上位机； 

所述上位机计算每个焊缝出现的位置序列{s_b}，并获取焊缝位置归一化序列{s_c}； 

获取磁场小波序列{DB_j}、加速度小波序列{DA_j}和声音小波序列{DV_j}； 

对所述加速度小波序列{DA_j}和所述声音小波序列{DV_j}进行降采样，并计算总小波序列{D_k}； 

计算两个焊缝之间的平均采样点数E以及低通滤波器的截止频率； 

将总小波序列{D_k}通过截止频率为f_bs的β阶低通滤波器滤波，得到平滑的小波序列，将峰值出现的时刻作为焊缝出现的时刻； 

将所有焊缝出现的时刻按先后顺序排列获取焊缝定位时刻序列，并作归一化处理得到归一化焊缝定位时刻序列。 

2.根据权利要求1所述的一种管道环焊缝识别定位方法，其特征在于，所述上位机计算每个焊缝出现的位置序列{s_b}，并获取焊缝位置归一化序列{s_c}的步骤具体为： 

1）从施工资料里读取焊缝编号和每节管道长度，得每节管道长度序列； 

2）计算每个焊缝出现的位置{s_a}，补充s₀=0至{s_a}得焊缝位置序列{s_b|b=0,1,2,…,A}，A为管道个数； 

3）将焊缝位置序列{s_b}中的每一元素除以最后一个焊缝出现位置s_A，得焊缝位置归一化序列{s_c|c=0,1,2,…,A}。 

3.根据权利要求1所述的一种管道环焊缝识别定位方法，其特征在于，所述获取磁场小波序列{DB_j}的步骤具体为： 

计算每一点磁场总量序列其中B_jx，B_jy，B_jz为磁传感器测量的每一点的磁场三分量； 

对磁场总量序列{B_j}进行M层连续小波变换，得每层磁场小波分解系数{CB_ij}； 

其中为第i层第j个位置的磁场B的小波，为所用的母小波，τ为小波的自变量； 

对不同层的磁场小波分解系数{CB_ij}做如下运算，得磁场小波序列{DB_j}： 

4.根据权利要求1所述的一种管道环焊缝识别定位方法，其特征在于，所述对对所述加速度小波序列{DA_j}和所述声音小波序列{DV_j}进行降采样，并计算总小波序列{D_k}的步骤具体为： 

NB表示磁场序列元素个数；NV表示声音序列元素个数；NA表示加速度总量序列的元素个数；声传感器和加速度传感器的降采样系数分别为： 

N_S=NV/NB，Na=NA/NB 

降采样后的声音信号和加速度信号的小波序列分别为： 

DV_k=DV_j|j=k*Ns,k=1,2,3,...,NV/Ns 

DA_k=DA_j|j=k*Na,k=1,2,3,...,NA/Na 

DB_k=DB_j|j=k,k=1,2,3,...,NB； 

总小波序列为： 

。

5.根据权利要求1所述的一种管道环焊缝识别定位方法，其特征在于，所述计算两个焊缝之间的平均采样点数E以及低通滤波器的截止频率的步骤具体为： 

其中，l为管道的平均长度；v为内检测器的平均前进速度；低通滤波器的截止频率为：f_bs=pf/E，f为磁传感器的采样频率，p为设定值。