[发明专利]一种基于大数据的管道缺陷检测系统

权利要求书

1.一种基于大数据的管道缺陷检测系统，其特征在于：包括图像采集模块、图像筛选处理模块、管道调参分析模块、管理数据库、管道环境采集模块、数据优化整理模块、云服务器、预估测评模块和监管提示终端；

所述图像采集模块与图像筛选处理模块连接，图像筛选处理模块与管道调参分析模块连接，云服务器分别与管道调参分析模块、管理数据库、数据优化整理模块、预估测评模块连接，管道环境采集模块分别与数据优化整理模块和管理数据库连接，预估测评模块分别与监管提示终端和管理数据库连接；

所述图像采集模块用于采集管道内部的图像，并将采集的图像发送至图像筛选处理模块；

所述图像筛选处理模块用于接收图像采集模块发送的排水管道内部的图像，对采集的管道内的图像进行图像信噪比处理，筛选出图像信噪比大于设定信噪比阈值的图像，并将筛选出的信噪比大于设定信噪比阈值的图像发送至管道调参分析模块；

所述管道调参分析模块用于接收图像筛选处理模块发送的信噪比大于设定信噪比阈值的图像，对信噪比大于设定信噪比阈值的图像进行管道图像参数调节，以调整至设定的标准图像参数，并提取经图像参数调整后的管道图像中的裂痕，将提取的裂痕分别与管理数据库中存储的各裂痕长度等级对应的裂痕长度以及各裂痕宽度等级对应的裂痕宽度进行对比，获取经图像参数调整后的管道图像中裂痕长度等级和宽度等级，并将管道图像中裂痕长度等级和宽度等级分别发送至管理数据库和云服务器，同时，将经图像参数调整后的管道图像以及图像参数发送至管理数据库；

所述管理数据库用于存储管道调参分析模块发送的经图像参数调整后的管道图像、图像参数以及管道图像中裂痕长度等级、宽度等级，并存储各裂痕长度等级和裂痕宽度等级，各裂痕长度等级对应不同的裂痕长度范围，不同的裂痕宽度等级对应不同的裂痕宽度范围；且管理数据库存储各排水管道内的温度、湿度、水流速度以及管道内壁上端的压力环境参数，并存储各水流等级对应的水流速度范围以及各压力等级对应的管道内壁上端所受的压力范围，同时，接收预估测评模块反馈的管道按照先前环境因素下的预期跟换寿命；

所述管道环境采集模块包括若干管道环境采集单元，管道环境采集单元安装在管道内，用于实时检测管道内的温度、湿度、水流速度以及管道内壁上端所受的压力，并将检测的温度、湿度、水流速度和管道内壁上端所受的压力分别发送至管理数据库和数据优化整理模块；

所述数据优化整理模块用于接收管道环境采集模块发送的排水管道内的温度、湿度、水流速度和管道内壁上端所受的压力，对接收的排水管道内的温度、湿度、水流速度和管道内壁上端所受的压力进行优化处理，获得前后采集时间段内的平均温度集合、平均湿度集合，并将每天管道内的水流速度与设定的各水流等级对应的流速范围进行对比，以筛选出管道内水流速度在不同水流等级下的流淌时间集合，将每天管道内所受的压力与各压力等级对应的压力范围进行对比，以筛选出管道每天所受的压力时间集合，并将优化处理后的平均温度集合、平均湿度集合、流淌时间集合和压力时间集合发送至云服务器；

所述云服务器用于接收管道调参分析模块发送的管道图像中裂痕长度等级和宽度等级，同时提取管理数据库中存储的上一采集时间段采集的管道图像中裂痕长度等级、宽度等级以及获取前后两次采集的图像参数，提取图像参数中的图像采集时间；

所述云服务器还用于接收经数据优化整理模块优化处理后的平均温度集合、平均湿度集合、流淌时间集合和压力时间集合，云服务器根据前后两次采集的间隔天数M分别对应的管道图像中裂痕长度等级、宽度等级，以及前后两次采集的间隔天数M内对应的平均温度集合、平均湿度集合、流淌时间集合和压力时间集合，统计管道受环境影响下的裂痕演变影响系数，云服务器将管道受当前环境影响下的裂痕演变影响系数发送至预估测评模块；

所述预估测评模块接收云服务器发送的管道在当前环境影响下的裂痕演变影响系数，并获取管道对应的裂痕长度等级阈值和裂痕宽度等级阈值，预估测评模块根据接收的管道裂痕演变影响系数、裂痕长度等级阈值、宽度等级阈值以及当前的裂痕长度等级和裂痕宽度等级，预估管道在当前环境影响因素下从当前到管道裂痕阈值的预期跟换寿命表示为管道在当前环境影响下的裂痕演变影响系数，D_k阈表示为管道中的裂痕长度等级阈值，D_c阈表示为管道中的裂痕宽度等级阈值，并将预估的管道在当前环境影响因素下的预期跟换寿命分别发送至管理数据库和监管提示终端；

所述监管提示终端用于接收预估测评模块发送的管道预期跟换寿命，并实时跟踪管道的使用时间是否达到预期跟换寿命，以提示道路管理人员对到达预期跟换寿命的管道进行更换。