面向城市智慧化的燃气管道风险监测方法及系统与流程

本发明涉及燃气管道监测，更具体地说，它涉及面向城市智慧化的燃气管道风险监测方法及系统。

背景技术：

1、智慧城市是每一个城市未来的发展方向，通过透明、充分的信息获取，广泛、安全的信息传递和有效、科学的信息处理，提高城市运行效率。伴随着燃气需求的迅速增长，燃气管道的安全问题也逐渐成为城市发展需要重点关注的问题。

2、目前城市燃气管道基本都是埋地铺设，导致燃气管道不仅会因为内部化学反应产生腐蚀，表面也会因为土壤环境造成自然腐蚀。目前的燃气管道监测系统通常只有在管道内部气压出现异常时才能发现管道的异常，所以需要通过人工定期监测燃气管道是否存在腐蚀。这种监测方式不仅费时费力，而且在监测出燃气管道出现腐蚀后也无法判定风险的监测范围。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供面向城市智慧化的燃气管道风险监测方法及系统。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

3、面向城市智慧化的燃气管道风险监测方法，包括如下步骤：

4、步骤一：在城市燃气管网中的每个燃气管道上布设监测点，监测点基于预设周期检测燃气管道的内壁与外壁进行监测；

5、步骤二：当管道内壁照片出现缺陷时，将该燃气管道标记为内壁缺陷管道，基于t周期对内壁缺陷管道内壁进行拍照以及温度检测处理，生成打包检测记录,对打包检测记录进行评分处理,得到检测评分,基于检测评分调整对内壁缺陷管道的监测周期，并判断是否将与内壁风险管道连通的其余燃气管道标记为内壁监测管道，并适应性调整内壁监测管道的监测周期；

6、步骤三：当管道外壁照片出现缺陷时，将该燃气管道标记为外壁缺陷管道,基于t周期对外壁缺陷管道外壁进行拍照处理并对周围土壤的基础属性进行采集,生成外壁检测记录，基于外壁检测记录对外壁风险管道进行标记，获取外壁风险管道所处燃气管网，对燃气管网中其余燃气管道进行分析，判断燃气管网中其余燃气管道的监测标准。

7、进一步的，面向城市智慧化的燃气管道风险监测系统，包括监点监测模块、内壁监测模块、外壁监测模块；

8、所述监点监测模块基于现代燃气行业标准规范在城市中燃气管网中布设监测点，基于p周期，监测点对燃气管道内壁以及外壁进行拍照处理，拍照后获取管道内壁照片与管道外壁照片，通过机器视觉检测方法检测管道内壁照片、管道外壁照片是否存在缺陷；

9、所述内壁监测模块用于在管道内壁照片出现缺陷时，将该燃气管道标记为内壁缺陷管道，基于t周期对内壁缺陷管道内壁进行拍照以及温度检测处理，对每次拍照后生成的照片进行机器视觉检测处理，同步生成内壁检测记录，将内壁检测记录按照检测时间先后顺序排序,将排序后相邻的两个内壁检测记录进行打包处理,得到打包检测记录,将打包检测记录标记为n，n为打包检测记录的编号，n为1、2、…、n，对打包检测记录进行评分处理,得到检测评分,检测评分的打分范围为（-1~1)，根据检测评分获取预设周期，根据预设周期调整该内壁缺陷管道后续内壁检测记录的采集周期，获取内壁风监值，根据内壁风监值判断是否将内壁缺陷管道标记为内壁风险管道，当内壁缺陷管道标记为内壁风险管道时，将与内壁风险管道连通的其余燃气管道标记为内壁监测管道,并根据风险监测周期调整内壁监测管道后续的拍照周期；

10、所述外壁监测模块用于在管道外壁照片出现缺陷时，将该燃气管道标记为外壁缺陷管道,基于t周期对外壁缺陷管道外壁进行拍照处理并对周围土壤的基础属性进行采集,对每次拍照后生成的照片进行机器视觉检测处理，同步生成外壁检测记录，获取外壁风监值，根据外壁风监值判断是否将外壁缺陷管道标记为外壁风险管道，获取外壁风险管道所处燃气管网，对燃气管网中其余燃气管道进行分析，判断燃气管网中其余燃气管道的监测标准。

11、进一步的，内壁检测记录包括缺陷总体积、检测时间、缺陷个数、管内温度。

12、进一步的，预设周期通过下述步骤获取得到：设置当前打包检测记录的检测评分为rcn，设置检测评分阈值为rcy，利用公式得到预设周期tz。

13、进一步的，内壁风监值通过下述步骤获取得到：将所有检测评分小于检测评分阈值的打包检测记录按照编号顺序进行先后排序,将排序后相邻打包检测记录进行编号差值计算,得到异编间隔,将所有异编间隔进行求和处理并取均值,得到平均异编间隔,并标记为wh,利用公式得到内壁风监值fs,其中,a1为检测评分系数,a2为平均异编间隔系数。

14、进一步的，风险监测周期通过下述步骤获取得到：利用公式得到风险监测周期tm,其中,b1为内壁风监值系数。

15、进一步的，土壤的基础属性包括但不限于酸碱度、含水量、重金属含量、电解质含量、土壤温度。

16、进一步的，外壁检测记录包括缺陷总体积、检测时间、土壤的基础属性。

17、进一步的，外壁风监值通过下述步骤获取得到：将所有外壁检测记录的缺陷总体积按照检测时间先后顺序进行排序，将排序后相邻的后一个缺陷总体积与前一个缺陷总体积进行差值计算，得到缺陷变化值，设置缺陷变化阈值，当缺陷变化值大于缺陷变化阈值时，将对应的两个外壁检测记录标记为目标分析记录，使用余弦相似度方法计算两个目标分析记录中土壤基础属性的相似度，将系统当前时间之前的所有相似度进行求和处理并取均值，得到平均相似度，并标记为e，获取缺陷变化值大于缺陷变化阈值的总次数，并标记为rw，将目标分析记录中两个外壁检测记录的检测时间进行时间差值计算，得到土壤相似间隔，将所有土壤相似间隔进行求和处理并取均值，得到土壤相似均隔，并标记为gb，利用公式得到外壁风监值ks，其中，c1为变化超值系数，c2为土壤相似均隔系数。

18、与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

19、1、本发明的方法可以对燃气管道的内外壁进行智慧化的风险监测，并在燃气管道存在风险时及时标记，并同步调整其余管道的监测标准以及监测范围，逐渐优化燃气管道的风险监测的效率以及合理性；

20、2、设置内壁监测模块，可以对管道内壁存在的缺陷进行分析及检测，根据分析及检测结果动态化设定监测周期，智能化判断燃气管道内壁是否存在风险，并根据内壁风险管道综合调整其余燃气管道的监测周期，在保证对管道内壁充分监测的基础上，有效对重点燃气管道进行重点监测，设置外壁监测模块，可以对管道外壁存在的缺陷及土壤进行分析、检测，智能化判断燃气管道外壁是否存在风险，并根据外壁风险管道综合判断后续的燃气管道以及土壤的监测范围以及监测数量，有助于缩小燃气管道的风险监测范围。

技术特征：

1.面向城市智慧化的燃气管道风险监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.面向城市智慧化的燃气管道风险监测系统，应用于权利要求1所述的面向城市智慧化的燃气管道风险监测方法，其特征在于，包括监点监测模块、内壁监测模块、外壁监测模块；

3.根据权利要求2所述的面向城市智慧化的燃气管道风险监测系统，其特征在于，内壁检测记录包括缺陷总体积、检测时间、缺陷个数、管内温度。

4.根据权利要求3所述的面向城市智慧化的燃气管道风险监测系统，其特征在于，预设周期通过下述步骤获取得到：设置当前打包检测记录的检测评分为rcn，设置检测评分阈值为rcy，利用公式得到预设周期tz。

5.根据权利要求4所述的面向城市智慧化的燃气管道风险监测系统，其特征在于，内壁风监值通过下述步骤获取得到：将所有检测评分小于检测评分阈值的打包检测记录按照编号顺序进行先后排序,将排序后相邻打包检测记录进行编号差值计算,得到异编间隔,将所有异编间隔进行求和处理并取均值,得到平均异编间隔,并标记为wh,利用公式得到内壁风监值fs,其中,a1为检测评分系数,a2为平均异编间隔系数。

6.根据权利要求5所述的面向城市智慧化的燃气管道风险监测系统，其特征在于，风险监测周期通过下述步骤获取得到：利用公式得到风险监测周期tm,其中,b1为内壁风监值系数。

7.根据权利要求6所述的面向城市智慧化的燃气管道风险监测系统，其特征在于，土壤的基础属性包括但不限于酸碱度、含水量、重金属含量、电解质含量、土壤温度。

8.根据权利要求7所述的面向城市智慧化的燃气管道风险监测系统，其特征在于，外壁检测记录包括缺陷总体积、检测时间、土壤的基础属性。

9.根据权利要求8所述的面向城市智慧化的燃气管道风险监测系统，其特征在于，外壁风监值通过下述步骤获取得到：将所有外壁检测记录的缺陷总体积按照检测时间先后顺序进行排序，将排序后相邻的后一个缺陷总体积与前一个缺陷总体积进行差值计算，得到缺陷变化值，设置缺陷变化阈值，当缺陷变化值大于缺陷变化阈值时，将对应的两个外壁检测记录标记为目标分析记录，使用余弦相似度方法计算两个目标分析记录中土壤基础属性的相似度，将系统当前时间之前的所有相似度进行求和处理并取均值，得到平均相似度，并标记为e，获取缺陷变化值大于缺陷变化阈值的总次数，并标记为rw，将目标分析记录中两个外壁检测记录的检测时间进行时间差值计算，得到土壤相似间隔，将所有土壤相似间隔进行求和处理并取均值，得到土壤相似均隔，并标记为gb，利用公式得到外壁风监值ks，其中，c1为变化超值系数，c2为土壤相似均隔系数。

技术总结本发明公开了面向城市智慧化的燃气管道风险监测方法及系统，涉及燃气管道监测技术领域，该系统公开了监点监测模块、内壁监测模块、外壁监测模块，通过设置内壁监测模块，可以对管道内壁存在的缺陷进行分析及检测，根据分析及检测结果动态化设定监测周期，智能化判断燃气管道内壁是否存在风险，并根据内壁风险管道综合调整其余燃气管道的监测周期，在保证对管道内壁充分监测的基础上，有效对重点燃气管道进行重点监测，设置外壁监测模块，可以对管道外壁存在的缺陷及土壤进行分析、检测，智能化判断燃气管道外壁是否存在风险，并根据外壁风险管道综合判断后续的燃气管道以及土壤的监测范围以及监测数量，有助于缩小燃气管道的风险监测范围。技术研发人员：占龙杨,马歆,李向东,季一锦,诸滔,涂春磊,孙浩翔受保护的技术使用者：江苏省特种设备安全监督检验研究院技术研发日：技术公布日：2024/6/20