[发明专利]基于无人机的井架检测方法及设备

说明书

本发明实施例提供了一种基于无人机的井架检测方法及设备。所述方法：对井架空载数据去噪并提取中心样本点，得到井架空载精简数据，类似得到井架非空载精简数据，进而得到井架空载结构数据，在此基础上得到井架非空载结构数据；将井架空载结构数据，转化为井架空载三维数据，将井架非空载结构数据，转化为井架非空载三维数据；根据两个三维数据，得到井架在产生变形的相关区域内的一子区域的变形位移；获取空载井架和非空载井架在一子区域的风动位移，将风动位移与变形位移做差，得到井架在一子区域的实际形变量；进而获取全部子区域的实际形变量，得到井架应力分布。本发明可以提高对井架进行检测的效率，降低了井架检测的施工难度和危险系数。

技术领域

本发明实施例涉及井架检测技术领域，尤其涉及一种基于无人机的井架检测方法及设备。

背景技术

井架是一种比较复杂的大型金属钢架结构，对油田和石油生产中有着不可替代的作用，井架形体大，承载能力和强度要求高，以及油田恶劣复杂的工作环境，在工作过程中受诸多因素的影响，井架的许多部件都有不同程度的腐蚀和形变。随着井场的变动，对井架需要不断的安装和迁，这个过程更增加了设备的损伤，给生产过程带来巨大的安全隐患。

为了保证石油钻机在石油生产过程中的安全运行，对井架进行应力测试是评估井架安全承载能力的重要方式。目前一般都是采用应变片电测法，然而随着井架检测工作量的增加，应变片的不断消耗，成本也不断上涨。这种检测方法还受到天气环境的制约，即使对应变片采取了防水措施，应变片损坏率仍然高于天气晴朗时的检测结果。同时井架检测属于高空作业，检测时设备都在高压和高速的运转，施工难度大，危险系数高。因此，找到一种能够安全便捷，成本较低，省时节能的井架检测方法，就成为业界亟待解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明实施例提供了一种基于无人机的井架检测方法及设备。

第一方面，本发明的实施例提供了一种基于无人机的井架检测方法，包括：对井架空载数据去噪并提取中心样本点，得到井架空载精简数据，对井架非空载数据去噪并提取中心样本点，得到井架非空载精简数据；根据所述井架空载精简数据，得到井架空载结构数据，根据所述井架非空载精简数据，得到井架非空载结构数据；将所述井架空载结构数据，转化为井架空载三维数据，将所述井架非空载结构数据，转化为井架非空载三维数据；根据所述井架空载三维数据和井架非空载三维数据，得到井架在产生变形的相关区域内的一子区域的变形位移；获取空载井架和非空载井架在所述一子区域的风动位移，将所述风动位移的变化量与所述变形位移做差，得到井架在所述一子区域的实际形变量；获取井架在所述产生变形的相关区域内的全部子区域的实际形变量，根据所述全部子区域的实际形变量，得到井架应力分布；其中，所述井架空载数据和井架非空载数据，由无人机采集得到；所述相关区域内的全部子区域的实际形变量，与所述一子区域的实际形变量，获取方法相同。

进一步地，在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的基于无人机的井架检测方法，所述对井架空载数据去噪，包括：采用正态分布的3σ原则，对井架空载数据去噪。

进一步地，在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的基于无人机的井架检测方法，所述对井架空载数据去噪并提取中心样本点，相应地，所述提取中心样本点，包括：根据井架空载数据的测点数量，沿所述测点的分布方向，划分体积相等的若干立方体方盒，选取方盒的几何中心点作为中心样本点。

进一步地，在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的基于无人机的井架检测方法，所述根据所述井架空载精简数据，得到井架空载结构数据，包括：以相同的基准面为基准，对所述井架空载精简数据进行融合，得到井架空载结构数据。

进一步地，在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的基于无人机的井架检测方法，所述将所述井架空载结构数据，转化为井架空载三维数据，包括：以空载井架与无人机之间的直线距离作为基准距离，将所述井架空载结构数据转化为三维坐标系中的数据，所述三维坐标系中的数据即为井架空载三维数据。