[发明专利]一种基于电磁波和声音模板库算法的PCCP管道断丝检查方法

权利要求书

1.一种基于电磁波和声音模板库算法的PCCP管道断丝检查方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、构建包括数据采集模块、数据分析处理模块和检测和监测综合显示模块的PCCP管道断丝检查系统；

S2、利用数据采集模块采集电磁波数据、断丝发生时的声音数据和声源位置数据并传输至数据分析处理模块；

S3、利用数据分析处理模块对步骤S2采集的数据进行综合分析和处理，完成断丝的个数和位置识别，并进行PCCP管道爆管风险评估；

S4、利用检测和监测综合显示模块对断丝个数和位置以及PCCP管道爆管风险评估结果进行显示；

所述步骤S2包括以下分步骤：

S21、采集PCCP管道内部电磁波数据，将其处理后存储为数据文件，通过便携式存储设备将其导出并传输至数据分析处理模块；

S22、实时监听PCCP管道内部断丝声音，当有断丝发生时将声音信号传输至数据采集模块，提取声音数据和声源位置数据后传输至数据分析处理模块；

所述步骤S3包括以下分步骤：

S31、构建断丝检测统一数据库和断丝数据库，数据分析处理模块对接收到的电磁波数据、声音数据和声源位置数据进行分别处理和融合处理后，将其存储至断丝检测统一数据库；

S32、构建PCCP电磁波断丝信号特征模板库，读取断丝检测统一数据库的电磁波数据，经过处理后识别出断丝个数和断丝位置，并将识别结果存储至断丝数据库，基于识别过程自主更新PCCP电磁波断丝信号特征模板库；

S33、构建PCCP断丝声音模板库，读取断丝检测统一数据库的声音数据和声源位置数据，经过处理后识别出断丝个数和断丝位置，并将识别结果存储至断丝数据库，基于识别过程自主更新PCCP断丝声音模板库；

S34、构建评估模板库，基于步骤S32和S33的识别结果分析爆管风险等级，进一步分析确定PCCP管道维修等级和预测爆管位置，并将分析结果存储至爆管预警数据库；

所述步骤S31包括以下分步骤：

S311、构建断丝检测统一数据库和断丝数据库；

S312、对接收的电磁波数据、声音数据和声源位置数据进行完整性校验和合法性校验，丢弃错误数据，得到完整电磁波数据、完整声音数据和完整声源位置数据；

S313、对完整电磁波数据进行解析、滤波、去噪和创建索引处理，得到处理后电磁波数据；

S314、对完整声音数据和完整声源位置数据进行解析、FFT滤波和去噪处理，得到处理后声音数据和处理后声源位置数据；

S315、将处理后电磁波数据、处理后声音数据和处理后声源位置数据进行融合处理，并存储至断丝检测统一数据库；

所述步骤S32包括以下分步骤：

S321、构建包括PCCP管基础特征模板库、PCCP断丝电磁波数据模板库、管道连接点电磁波模板库和断丝个数与信号长度关系模板库的PCCP电磁波断丝信号特征模板库；

S322、读取断丝检测统一数据库的电磁波数据，通过波形特征检查过滤无效电磁波数据；

S323、根据管道连接点电磁波模板库，采用电磁波波峰、波谷的提取及波形比对方法，提取管道连接点处的波形数据并进行删除；

S324、通过PCCP断丝电磁波数据模板库、断丝个数与信号长度关系模板库及连续波形振荡周期突变分析比对方法，识别断丝个数；

S325、基于电磁波数据中波形时钟、计程仪距离数据计算断丝位置；

S326、将识别的断丝个数和断丝位置存储至断丝数据库；

S327、基本识别过程自主更新PCCP电磁波断丝信号特征模板库；

所述步骤S33包括以下分步骤：

S331、构建包括PCCP断丝声音特征模板库、声音强度特征和断丝个数关系模板库的PCCP断丝声音模板库；

S332、读取断丝检测统一数据库的声音数据和声源位置数据，采用声音波形处理方法过滤无效声音；

S333、基于声音特征模板库、声音强度特征和断丝个数关系模板库、声音波形相似度分析和动态时间规划算法识别断丝个数；

S334、采用声源定位方法确定断丝位置；

S335、将识别的断丝个数和断丝位置存储至断丝数据库；

S336、基于识别过程自主更新PCCP断丝声音模板库。