本申请涉及智能传感器气密性检测,具体涉及一种燃气管道的气密性检测方法、设备及系统。
背景技术:
1、燃气管道作为城市基础设施的重要组成部分,其安全运行直接关系到人民生命财产安全和城市的正常运转。随着城镇化进程的加快,燃气管道网络日益密集,其建设和维护的重要性愈发突出。燃气管道通常由钢管、聚乙烯管或其它坚固耐用的材料制成,以确保其在长期使用中的稳定性和安全性。为了预防燃气泄漏可能引发的安全事故,所有安装的燃气管道在投入使用前都必须经过严格的气密性检测,确保其符合国家和行业的安全标准。
2、对于管道的气密性检测,传统技术一般是通过压力传感器获取管道的压力数据,通过识别管道压力的异常状态,判断管道是否出现气密性问题。但是当燃气管道管径较大,出现细微漏点时,管道内的压力数据在短时间内变化不明显,导致通过燃气管道压力检测管道气密性时,出现检测结果不准确的问题。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题,本申请的目的在于提供一种燃气管道的气密性检测方法、设备及系统,所采用的技术方案具体如下:
2、第一方面,本申请实施例提供了一种燃气管道的气密性检测方法,包括以下步骤:
3、获取燃气管道的压力及温度数据,并采用温压补偿公式对各采集时刻的压力进行修正;
4、将所有采集时刻修正后的压力划分为多个压力子序列,根据各压力子序列内压力数据的偏差和极差,以及各压力子序列的平均水平与预设检测压力之间的差异,获取各压力子序列的管道气密下降值;
5、利用各压力子序列中压力数据的下降趋势,以及各压力子序列中第一个和最后一个压力之间的差值,获取各压力子序列的管道泄漏潜在度;
6、结合各压力子序列的管道气密下降值及管道泄漏潜在度,确定各压力子序列的管道气密风险值;
7、基于所有压力子序列的管道气密风险值的分布混乱程度以及平均水平,确定燃气管道的管道气密缺陷值;
8、根据燃气管道的管道气密缺陷值获取燃气管道气密性检测结果。
9、优选的,所述压力子序列的构建包括:将所有采集时刻修正后的压力按照采集时间升序排列组成压力序列,将压力序列按照时间段均分为多个压力子序列。
10、优选的,所述各压力子序列的管道气密下降值的计算公式为:
11、lpi=|mi-p|/(mpi+∈),式中,lpi表示第i个压力子序列的管道气密下降值;mi表示第i个压力子序列中所有压力的均值;p表示预设检测压力;mpi表示第i个压力子序列的漏点气体浮动值,通过压力子序列的平均绝对偏差和压力子序列内所有压力的极差计算;||表示取绝对值符号;∈为预设避免分母为零的数值。
12、优选的,各压力子序列内压力的极差和平均绝对偏差的乘积作为各压力子序列的漏点气体浮动值。
13、优选的,所述各压力子序列的管道泄漏潜在度对应计算公式为:
14、rfi=msi×(lgi,1-gli,n),式中,rfi表示第i个压力子序列的管道泄漏潜在度;nsi表示第i个压力子序列的一阶差分序列中负值元素的数量;lgi,n、gli,1分别表示第i个压力子序列的第一个压力与最后一个压力;n表示压力子序列中压力的数量。
15、优选的,所述各压力子序列的管道气密风险值为各压力子序列的管道气密下降值与管道泄漏潜在度的乘积。
16、优选的,所述燃气管道的管道气密缺陷值的计算公式为:y=1-esp(-(en×mui)),式中y表示燃气管道的管道气密缺陷值;exp()表示以自然常数为底的指数函数;en表示所有压力子序列的管道气密风险值的信息熵;mui表示所有压力子序列的管道气密风险值的均值。
17、优选的,所述根据燃气管道的管道气密缺陷值获取燃气管道气密性检测结果进一步包括:
18、当燃气管道的管道气密缺陷值小于等于预设阈值时,燃气管道气密性正常;否则,燃气管道气密性出现异常。
19、第二方面,本申请实施例还提供了一种燃气管道的气密性检测设备,所述设备包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意一项所述方法的步骤。
20、第三方面,本申请实施例还提供了一种燃气管道的气密性检测系统,所述系统包括:
21、气密性检测数据采集模块,用于获取燃气管道的压力及温度数据,并采用温压补偿公式对各采集时刻的压力进行修正;
22、气密性分析模块,用于将所有采集时刻修正后的压力划分为多个压力子序列,根据各压力子序列内压力数据的偏差和极差,以及各压力子序列的平均水平与预设检测压力之间的差异,获取各压力子序列的管道气密下降值;
23、利用各压力子序列中压力数据的下降趋势,以及各压力子序列中最后一个和第一个压力之间的差值,获取各压力子序列的管道泄漏潜在度;
24、结合各压力子序列的管道气密下降值及管道泄漏潜在度,确定各压力子序列的管道气密风险值;
25、基于所有压力子序列的管道气密风险值的分布混乱程度以及平均水平,确定燃气管道的管道气密缺陷值;
26、气密性判定模块,用于根据燃气管道的管道气密缺陷值获取燃气管道气密性检测结果。
27、由以上可见,本申请提供的一种燃气管道的气密性检测方法、设备及系统,至少具有如下有益效果:
28、本申请考虑到传统通过识别管道内压力数据的异常对管道的气密性进行识别,但由于铺设的主燃气管道管径较大,出现细微漏点时,管道内的压力下降不明显,通过直接通过压力数据异常状态无法有效且准确识别燃气管道的气密性。由于燃气管道在产生漏点后,压力数据的波动会增加,且压力数据会随着时间进行而下降,所以本申请分析燃气管道压力数据的波动与下降特征,获取不同时间段的管道气密风险值,再通过分析燃气管道正常状态下管道气密风险值的分布情况,获取燃气管道的管道气密缺陷值,实现对燃气管道气密性检测,避免由于燃气管道漏点细小,传统技术检测燃气管道气密性的不准确问题,进而提高基于传感器采集的数据对管道进行气密性检测的精度及效率。
1.一种燃气管道的气密性检测方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的一种燃气管道的气密性检测方法,其特征在于,所述压力子序列的构建包括:将所有采集时刻修正后的压力按照采集时间升序排列组成压力序列,将压力序列按照时间段均分为多个压力子序列。
3.如权利要求1所述的一种燃气管道的气密性检测方法,其特征在于,所述各压力子序列的管道气密下降值的计算公式为:
4.如权利要求3所述的一种燃气管道的气密性检测方法,其特征在于,各压力子序列内压力的极差和平均绝对偏差的乘积作为各压力子序列的漏点气体浮动值。
5.如权利要求1所述的一种燃气管道的气密性检测方法,其特征在于,所述各压力子序列的管道泄漏潜在度对应计算公式为:
6.如权利要求1所述的一种燃气管道的气密性检测方法,其特征在于,所述各压力子序列的管道气密风险值为各压力子序列的管道气密下降值与管道泄漏潜在度的乘积。
7.如权利要求1所述的一种燃气管道的气密性检测方法,其特征在于,所述燃气管道的管道气密缺陷值的计算公式为:y=1-exp(-(en×mui)),式中y表示燃气管道的管道气密缺陷值;exp()表示以自然常数为底的指数函数;en表示所有压力子序列的管道气密风险值的信息熵;mui表示所有压力子序列的管道气密风险值的均值。
8.如权利要求1所述的一种燃气管道的气密性检测方法,其特征在于,所述根据燃气管道的管道气密缺陷值获取燃气管道气密性检测结果进一步包括:
9.一种燃气管道的气密性检测设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-8任意一项所述方法的步骤。
10.一种燃气管道的气密性检测系统,其特征在于,所述系统包括:
