专利名称：一种油气管道环焊缝识别定位方法
技术领域：
本发明涉及管道信号处理领域，特别涉及一种油气管道环焊缝识别定位方法。
背景技术：
管道内检测器能够在管道运行的状态下检测出管道缺陷并对缺陷进行定位，对保证管道安全运行具有重要作用。由于管道内检测器测量的管道缺陷同管道(内检测器)位置一一对应，必须准确知道每一时刻管道内检测器的位置。目前管道内检测器常用的定位方法，如里程轮法和捷联惯导方法等，都需要地面标记装置进行辅助定位以消除累计误差，使用不便。由于管道环焊缝处的表面形状和内部的晶相结构的特殊性，其声阻抗和电磁阻抗与管道其余处存在很大不同，理论上可以采用涡流、超声等主动式无损检测设备来识别和定位焊缝。但是，这两种主动式方法均需要激励装置，功耗比较大，通常需要与管壁特殊配合，结构也比较复杂，使用起来十分不便。此外，对于气体或成品油输运管道，还可考虑使用光学传感器检测焊缝，但价格比较昂贵，且对油品的透明度有很高的要求，很不实用。

发明内容
本发明提供了一种油气管道环焊缝识别定位方法，本发明不需要激励装置，降低了功耗和定位成本，扩大了应用范围，详见下文描述:一种油气管道环焊缝识别定位方法，所述方法包括以下步骤:I)将三分量磁传感器固定在 管道内检测器里的任意位置，获取管道中的磁场信号，并将所述磁场信号传输至上位机；2)所述上位机计算每个焊缝出现的位置序列，并获取焊缝位置归一化序列；3)计算每一点磁场总量序列并进行M层连续小波变换，获取每层小波分解系数，对所述每层小波分解系数取平方做和，得小波序列；4)计算两个焊缝之间的磁场平均采样点数E ；5)通过所述小波序列和所述磁场平均采样点数E获取拟合结果函数，并求取一阶导数和二阶导数，根据预设规则进行峰值检测，峰值出现的时刻即焊缝出现的时刻；6)将所有焊缝出现的时刻按先后顺序排列获取焊缝定位时刻序列，并作归一化处理得到归一化焊缝定位时刻序列；7)对所述归一化焊缝定位时刻序列进行补充遗漏焊缝时刻的处理；8)对所述归一化焊缝位置序列进行剔除多余错误识别焊缝位置的处理。所述上位机计算每个焊缝出现的位置序列，并获取焊缝位置归一化序列的步骤具体为:I)从施工资料里读取焊缝编号和每节管道长度，得每节管道长度序列Ili 11=1, 2，…，A}, A为管道个数；
2)计算每个焊缝出现的位置
权利要求
1.一种油气管道环焊缝识别定位方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤: 1)将三分量磁传感器固定在管道内检测器里的任意位置，获取管道中的磁场信号，并将所述磁场信号传输至上位机； 2)所述上位机计算每个焊缝出现的位置序列，并获取焊缝位置归一化序列； 3)计算每一点磁场总量序列并进行M层连续小波变换，获取每层小波分解系数，对所述每层小波分解系数取平方做和，得小波序列； 4)计算两个焊缝之间的磁场平均采样点数E; 5)通过所述小波序列和所述磁场平均采样点数E获取拟合结果函数，并求取一阶导数和二阶导数，根据预设规则进行峰值检测，峰值出现的时刻即焊缝出现的时刻； 6)将所有焊缝出现的时刻按先后顺序排列获取焊缝定位时刻序列，并作归一化处理得到归一化焊缝定位时刻序列； 7)对所述归一化焊缝定位时刻序列进行补充遗漏焊缝时刻的处理； 8)对所述归一化焊缝位置序列进行剔除多余错误识别焊缝位置的处理。
2.根据权利要求1所述的一种油气管道环焊缝识别定位方法，其特征在于，所述上位机计算每个焊缝 出现的位置序列，并获取焊缝位置归一化序列的步骤具体为: O从施工资料里读取焊缝编号和每节管道长度，得每节管道长度序列ΙΛ I i=l, 2，…，A}，A为管道个数； a 2)计算每个焊缝出现的位置.ΚυΣΑ#=1，2，，补充sQ=0至{sa}得焊缝位置序列{sb I b=0, I, 2，…，A}, A为管道个数； 3)将焊缝位置序列{sb}中的每一元素除以最后一个焊缝出现位置sA，得焊缝位置归一化序列{s。I c=0, I, 2，…，A}。
3.根据权利要求1所述的一种油气管道环焊缝识别定位方法，其特征在于，所述通过所述小波序列{Dj和所述磁场平均采样点数E获取拟合结果函数的步骤具体为: 按先后顺序，每E个磁场平均采样点数分割为一组，对小波序列{Dj中的第k个数组子集{Dj}k做二次多项式的最小二乘拟合,得拟合结果函数{y=at2+bt+c, a古0}k, a, b, c为待定系数。
4.根据权利要求3所述的一种油气管道环焊缝识别定位方法，其特征在于，所述预设规则具体为同时满足以下三个函数式，即: {y=2at+b, a Φ.0} k=0 {y=2a, a 幸 0}k〈0 f J1 I I kE—1 ^ V - at2 +bt + c\t--->— y] D。 IJ ^ E j二kE_E
5.根据权利要求3所述的一种油气管道环焊缝识别定位方法，其特征在于，所述对所述归一化焊缝定位时刻序列It,}进行补充遗漏焊缝时刻的处理的步骤具体为: 预设参数we {S。}，在归一化焊缝定位时刻序列{t,}中查找与参数W相邻的归一化尖Ij峰时刻tr和tr+1，即使得tr < W < tr+1 ;若卜-/Γ|<7.α或卜-lr+1|< —.a，则{g不变；否 ^SA则补充参数W到{tq}内；其中，a为补充阈值。
6.根据权利要求3所述的一种油气管道环焊缝识别定位方法，其特征在于，所述对归一化焊缝位置序列IsJ进行剔除多余错误识别焊缝位置的处理的步骤具体为: 预设参数he {t,}，在归一化焊缝位置序列IsJ中查找与参数h相邻的归一化焊缝位置 和su+1，即使得su≤h≤su+1 ;若
全文摘要
本发明公开了一种油气管道环焊缝识别定位方法，上位机获取焊缝位置归一化序列和每层小波分解系数，对每层小波分解系数取平方做和，得小波序列；计算两个焊缝之间的磁场平均采样点数；通过小波序列和磁场平均采样点数获取拟合结果函数，根据预设规则进行峰值检测；将所有焊缝出现的时刻按先后顺序排列获取焊缝定位时刻序列，并作归一化处理得到归一化焊缝定位时刻序列；对归一化焊缝定位时刻序列进行补充遗漏焊缝时刻的处理；对归一化焊缝位置序列进行剔除多余错误识别焊缝位置的处理。本方法不需要与管壁接触，对内检测器的运动状态无特殊要求，与输运的油品种类无关，应用方便灵活；通过对遗漏和错误识别的焊缝进行特殊处理，识别率可达100%。
文档编号G01B7/00GK103245282SQ20131017560
公开日2013年8月14日 申请日期2013年5月13日 优先权日2013年5月13日
发明者陈世利, 赵吉波, 李健, 李一博, 黄新敬 申请人:天津大学