一种PCCP钢丝断丝智能判读系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108181377A(43)申请公布日2018.06.19(21)申请号201711320999.8(22)申请日2017.12.12(71)申请人中国电波传播研究所（中国电子科技集团公司第二十二研究所）地址266107山东省青岛市城阳区仙山东路36号(72)发明人张照王春和彭正辉吴燕民朱今祥管英祥(51)Int.Cl.G01N27/90(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图4页(54)发明名称一种PCCP钢丝断丝智能判读系统及方法(57)摘要本发明公开了一种PCCP钢丝断丝智能判读系统及判读方法，所述的系统包括车体，在车体表面安装接收探头、测距轮和发射探头，在车体内设置主控计算机和与之电连接的探测主机，上述的接收探头、测距轮和发射探头分别与车体内的探测主机电连接。本发明所公开的PCCP钢丝断丝智能判读系统及方法，可实现PCCP钢丝断丝数目和位置的智能判读，断丝位置定位准确，还可通过拟合的表达式实现PCCP钢丝断丝数量的精确计算，相比于人工判读，具有断丝数量计算准确客观，效率高，适应性强的优点。CN108181377ACN108181377A权利要求书1/1页1.一种PCCP钢丝断丝智能判读系统，其特征在于：所述的系统包括车体，在车体表面安装接收探头、测距轮和发射探头，在车体内设置主控计算机和与之电连接的探测主机，上述的接收探头、测距轮和发射探头分别与车体内的探测主机电连接。2.根据权利要求1所述的PCCP钢丝断丝智能判读系统，其特征在于：所述的接收探头通过探头支撑臂安装在车体表面。3.一种PCCP钢丝断丝智能判读方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）搜集所有不同规格的PCCP管道样本，对每一个规格样本采用多项式拟合的方法得到断丝数量和波形积分值之间的数学表达式，并以PCCP管道规格为索引存储，完成与待检测PCCP管道规格相同管道定标数据的采集；（2）检测信号中奇异点检测与去除读入待检测数据和定标数据中的背景数据，利用待检测数据减去背景数据，检测数据中奇异点，奇异点是指信号在局部发生突变，利用harr小波进行小波变换，再对变换后的小波系数进行分析，信号小波变换模值的局部极值点对应于信号的的突变点，以此可以判定奇异点的位置，对包含奇异点的局部数据进行中值滤波，去除奇异点；（3）检测数据的平稳化处理（4）检测数据的标准化数据同趋化处理：先改变逆指标数据性质，使所有指标对测评方案的作用力同趋化后再加总；无量纲化处理：将原始数据均转换为无量纲化指标测评值，即各指标都处于一个数量级别上，可以进行综合测评分析；（5）PCCP管道有无断丝判定同时读入定标数据和检测数据，检测数据减去定标数据，对差值进行步骤（4）的处理后再求取数据方差，在无断丝的情况下，数据比较稳定，起伏变化不大，方差比较小，经过多次测试无断丝数据选定一个数值作为判断有无断丝的阈值，依据该阈值对管道有无断丝给出判定；（6）断丝数量和位置判定对步骤（5）中处理的数据，寻找该数据的零点和极值点，每一处断丝对应一个极大值点、零点和极小值点，零点位置即为断丝的位置，求取极值点之间曲线的积分值，依据PCCP管规格搜索对应断丝数目与积分值之间的数学表达式，代入即可求得断丝的数量。2CN108181377A说明书1/3页一种PCCP钢丝断丝智能判读系统及方法技术领域[0001]本发明涉及混凝土检测领域，尤其涉及一种PCCP钢丝断丝智能判读系统及方法。背景技术[0002]PCCP管(PrestressedConcreteCylinderPipe)是带钢筒的预应力混凝土管的简称，是目前国际上使用广泛的大口径、耐高压管材，由嵌埋薄钢筒的管芯、缠在管芯外的预应力钢丝（直径）和钢丝外的水泥砂浆保护层组成，管子的两端分别焊有钢制的承口圈和插口圈，管子的柔性接头采用滑动胶圈密封。在工作状态下，嵌埋在管壁中的薄钢筒具有抗渗功能，缠绕在管芯外的预应力钢丝及管芯的混凝土壁承受管材的内水压力及外荷载，因此PCCP管是一种将钢管与普通预应力混凝土管的优点相结合的管种。[0003]远场涡流变压器耦合(RFECTC)技术采用内探头方式检测金属管材，此技术的特点在于既能检查黑色金属材料，又能检查有色金属材料，并且对内部的或外部的异常情况具有相同的灵敏度。采用单探头就能探测凹坑、裂纹和管壁的整体减薄。采用一个激励线圈在管壁内以低的磁化水平感应出周向的涡流，与较常规的涡流检测不同，该技术将检测线圈沿着管道放置在距激励线圈2~3倍管径处，检测器信号相对于激励线圈的相位通常被用作管壁特性的度量。由频率相当低的正弦信号所驱动的激励线圈，在管道中产生的内部电磁场，能在激励线圈的两边分成三个性质不同的区域，这些区域被称为直接耦合区、过渡区和远场区，