CN108804537B - 一种内检测数据对齐的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种内检测数据对齐的方法，建立内检测数据的标准化名称库，以及预设各标准化名称所对应的别称；分别将两次内检测数据与标准化名称库比对和匹配，使两次内检测数据的名称均统一为标准化名称库中的标准化名称，得到两次名称已标准化的内检测数据；将所得两次名称已标准化的内检测数据利用迭代法实现两次内检测数据的对齐：先经阀门和管件的对齐，再经过缺陷对齐；实现对两次内检测数据的所有类型对齐，生成两组对齐列表。本发明能够有效地提高数据对齐效率、挖掘内检测数据背后潜在的数据价值，为管道运营公司提供管理决策依据。

Description

一种内检测数据对齐的方法

技术领域

本发明涉及一种内检测数据对齐的方法，属于管道内检测数据分析领域。

背景技术

1、在检测数据分析过程中会面临检测数据起点、终点不一致的情况，例如：A检测公司以管道发球筒后第一个球阀中心为起始点、以管道最后一个球阀中心为终点，而B检测公司以管道发球筒后第一个球阀上游环焊缝为起始点，以管道最后一个球阀下游环焊缝为终点。导致两次内检测数据直接将起终点进行匹配，无法精确进行对比分析，因此需要对内检测数据进行对齐处理。

2、不同批次内检测数据会存在数据不一致的情况，例如：第一次内检测数据共计检测数M条环焊缝，而第二次内检测数据的环焊缝数量为N条(M≠N)，导致数据对齐困难。

3、不同检测公司提供的检测数据表单不同，例如：A检测公司提供1张管节列表包含所有检测数据，而B公司提供的检测数据有12张数据表单。由于数据格式的不统一，导致数据对齐困难。

4、不同检测公司对于缺陷特征定义不同，例如：针对“金属损失”缺陷特征，A公司定义为“腐蚀”，而B公司定义为“金属损失”，导致数据对齐难以实现。

现有的数据对齐方案主要是通过人工对比每一条数据的方式进行对齐，主要是通过管节长度、检测里程、相对上游环焊缝距离、时钟方位等信息查找与之最接近的特征与之对齐，显然如果存在上述1～4的情况时，会造成很大的误差，导致数据匹配难以实现，严重影响对齐结果。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种内检测数据对齐的方法，是针对同一条管道、不同检测时间的两次内检测数据或同一条管道、不同检测单位检测的两次内检测数据的对齐方法，也是基于标准化数据对齐的方法，实现不同检测单位检测数据标准化，最终实现数据对齐的目的。

本发明通过下列技术方案实现：一种内检测数据对齐的方法，步骤如下：

步骤一、建立内检测数据的标准化名称库，以及预设各标准化名称所对应的别称；

步骤二、两次内检测数据以M1和M2作为简称，分别将两次内检测数据与步骤一的标准化名称库比对和匹配，使两次内检测数据的名称均统一为标准化名称库中的标准化名称，得到两次名称已标准化的内检测数据；

例如，以内检测数据中阀门作为特征，其特征名称是独有的，数据中常给出的形式有：阀门、球阀、阀等，通过“阀”这个关键词实现对阀门的名称统一。

步骤三、将步骤二所得两次名称已标准化的内检测数据利用迭代法实现两次内检测数据的对齐：

(一)阀门和管件的对齐(该步骤的对齐包括表中一级分类的阀门、三通、弯头、绝缘接头、套管)：

s1：通过比较两次内检测数据中的阀门的里程位置，使阀门一一匹配，完成阀门对齐；

s2：阀门对齐后，以阀门为起算点，将两次内检测数据分成若干段数据；

s3：在每一段数据中，通过识别明显的管件特征(三通、弯头、绝缘接头等)，通过比较相起算点的距离、管件长度实现管件特征对齐；

s3-1：两个特征对齐的准则是：

①特征类型相同(三通、绝缘接头、弯头等)；

②两次内检测特征点的管件长度差不大于5％；

③两个特征点相对上一个起算点绝对距离差不大于5％；

同时满足以上准则，则两个特征点对齐，将两个特征点标记为起算点；

s3-2：特征点不满足对齐准则的按以下方法处理：

①以M1内检测特征点为基准，M1特征点在M2中寻找特征点按对齐准则匹配对齐，直到两个特征点相对上一个起算点绝对距离差大于5％，否则M1特征点与M2不能对齐，按顺序对下一个特征点进行对齐；

②若M1超过3个特征点未与M2对齐，则从此管段反向对齐；

s4：再以对齐的管件特征为起算点，再次将内检测数据分成若干小段数据；

s5：在每一小段数据中，通过比较每根钢管的长度及每根钢管相对起算点的距离进行钢管的对齐；

s5-1：两次内检测钢管对齐应同时满足准则：

①钢管的特征类型相同；

②钢管的管件长度差不大于5％；

③钢管相对上一个起算点绝对距离差不大于5％；

s5-2：出现问题及处理方法：

①若特征类型不同，则从下一个起算点反方向对齐；

②若钢管的管件长度差超5％，则从下一个起算点反方向对齐；

对上述对齐的管件利用管节长度密码匹配法按照管节长度分布规律进行匹配性检测；

s6：通过检查钢管的对齐情况，若满足对齐比例要求，则进入下一步；若不满足要求，则返回s3步骤，在s3的基础上继续寻找管件特征，继续将内检测数据分段，设定更加密集的起算点作为钢管对齐的起点；

s7：对对齐的钢管进行管节长度修正，然后通过比较对齐钢管上缺陷的相对上游环焊缝距离、时钟位置、缺陷类型等进行缺陷的对齐；

(二)、缺陷的对齐：(该步骤的对齐包括表中一级分类的金属损失、制管焊缝异常、凹陷、椭圆变形等除了(一)对齐之外的特征)

s1：通过修正系数δ对管节长度和缺陷相对上游环焊缝距离进行校正，校正公式如下，通过校正后实现对下述缺陷的对齐：

修正后的M2管节长度或缺陷相对上游环焊缝距离＝M2管节长度或缺陷相对上游环焊缝距离×δ

其中，修正系数δ＝M1管件长度/M2管件长度；

s2：对经过修正后的钢管、缺陷，以钢管为单位，通过对比缺陷的相对上游环焊缝距离、时钟位置、缺陷类型等进行缺陷的对齐。

s2-1：金属损失、制管焊缝异常对齐时应同时满足以下准则：

①两个缺陷的特征子类型相同；

②修正后相对上游环焊缝的距离差最小且不大于0.1m，时钟方位差在±00:40范围内；

s2-2：凹陷、椭圆变形对齐时应同时满足以下准则：

①两个缺陷的特征类型相同；

②两个缺陷修正后相对上游环焊缝的距离差最小且不大于0.2m；

③两个缺陷的时钟位置差在±00:40范围内(椭圆变形不比较时钟方位差)；

s2-3：环焊缝异常、带下阴影对齐时应同时满足以下准则：

①两个缺陷的特征类型相同；

②时钟方位差±00:40范围内(带下阴影不比较时钟方位差)；

③相对上游环焊缝距离不大于0.1m；

s3：根据上述的对齐处理，实现对两次内检测数据的所有类型对齐，生成两组对齐列表。

所述步骤一的标准化名称包括一级分类和二级分类。

所述步骤三的迭代法是指先以一个容易对齐的数据进行对齐，再依次以对齐量递增的顺序逐个进行对齐，通常是按阀门、管件(如，三通、弯头、绝缘接头、绝缘法兰)、钢管的顺序进行。

所述步骤三(一)s1中的匹配是指两次内检测数据中的阀门数据完成一一对应，这是由于阀门在内检测数据中数量少，一般每间隔20Km左右才会有，因此，通过阀门的里程数据实现对阀门的匹配。

所述s5-2中管节长度密码匹配法是按照管节长度，对管节按照其长度L进行分类：当L＜5.0m时，标记为“短”；5≤L＜10.0m时，标记为“中”；L≥10.0m时，标记为“长”。这样一条管道的管节按照其管节长度的大小就会形成“短短中短长……”一组类似于密码的数据，故称之为管节长度密码。

本发明的有益效果是：本发明能够有效地提高数据对齐效率、挖掘内检测数据背后潜在的数据价值，为管道运营公司提供管理决策依据。

附图说明

图1为两次内检测数据M1、M2统一为标准化名称的转换规则示意图；

图2为利用迭代法实现两次内检测数据对齐的示意图；

图3为两次内检测数据对齐原理示意图；

图4为阀门标记与对应示意图；

图5为两次内检测对齐管节分布规律示意图。

图6为阀门对齐的结果示意图；

图7为管件对齐的结果示意图；

图8为钢管对齐的结果示意图；

图9为缺陷对齐的结果示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

步骤一、建立内检测数据的标准化名称库，以及预设各标准化名称所对应的别称；其中，标准化名称包括一级分类和二级分类，如表1所示：

表1标准化名称库

步骤二、两次内检测数据以M1和M2作为简称，分别将两次内检测数据M1、M2与步骤一的标准化名称库比对和匹配，使两次内检测数据的名称均统一为标准化名称库中的标准化名称，得到两次名称已标准化的内检测数据；如图1所示；例如，以内检测数据中阀门作为特征，其特征名称是独有的，数据中常给出的形式有：阀门、球阀、阀等，通过“阀”这个关键词实现对阀门的名称统一。

步骤三、将步骤二所得两次名称已标准化的内检测数据利用迭代法实现两次内检测数据的对齐；其中，迭代法是指先以一个容易对齐的数据进行对齐，再依次以对齐量递增的顺序逐个进行对齐，通常是按阀门、管件(如，三通、弯头、绝缘接头、绝缘法兰)、钢管的顺序进行，如图2和3所示：

(一)阀门和管件的对齐(该步骤的对齐包括表中一级分类的阀门、三通、弯头、绝缘接头、套管)：

s1：通过比较两次内检测数据中的阀门的里程位置，使阀门一一匹配，完成阀门对齐；匹配是指两次内检测数据中的阀门数据完成一一对应，这是由于阀门在内检测数据中数量少，一般每间隔20Km左右才会有，因此，通过阀门的里程数据实现对阀门的匹配，如图4所示。本例以一组具体数据为例说明，阀门对齐详见图6的结果示意图；

s2：阀门对齐后，以阀门为起算点，将两次内检测数据分成若干段数据；

s3：在每一段数据中，通过识别明显的管件特征(三通、弯头、绝缘接头等)，通过比较相起算点的距离、管件长度实现管件特征对齐；

s3-1：两个特征对齐的准则是：

①特征类型相同(三通、绝缘接头、弯头等)；

②两次内检测特征点的管件长度差不大于5％；

③两个特征点相对上一个起算点绝对距离差不大于5％；

同时满足以上准则，则两个特征点对齐，将两个特征点标记为起算点；

s3-2：特征点不满足对齐准则的按以下方法处理：

①以M1内检测特征点为基准，M1特征点在M2中寻找特征点按对齐准则匹配对齐，直到两个特征点相对上一个起算点绝对距离差大于5％，否则M1特征点与M2不能对齐，按顺序对下一个特征点进行对齐；

②若M1超过3个特征点未与M2对齐，则从此管段反向对齐；

如图7所示，以对齐的阀门为起算点，将M1和M2分段，通过对比每段数据中的管件(三通、绝缘接头、弯头)的类型、管件长度、相对起算点的距离，使之一一对齐。如M1中里程为10.06的三通与M2中里程为8.54的三通对齐，由于它们的类型皆为三通、管件长度皆为3.20m(M1＝12.16-8.96；M2＝10.64-7.44)、相对起算点(阀门)的距离皆为8.54m(M1＝10.06-1.52，M2＝8.54-0.00)，即可对齐。

s4：再以对齐的管件特征为起算点，再次将内检测数据分成若干小段数据；

s5：在每一小段数据中，通过比较每根钢管的长度及每根钢管相对起算点的距离进行钢管的对齐；

s5-1：两次内检测钢管对齐应同时满足准则：

①钢管的特征类型相同；

②钢管的管件长度差不大于5％；

③钢管相对上一个起算点绝对距离差不大于5％；

s5-2：出现问题及处理方法：

①若特征类型不同，则从下一个起算点反方向对齐；

②若钢管的管件长度差超5％，则从下一个起算点反方向对齐；

对上述对齐的管件利用管节长度密码匹配法按照管节长度分布规律进行匹配性检测，具体示意图详见附图5；所述管节长度密码匹配法是按照管节长度，对管节按照其长度L进行分类：当L＜5.0m时，标记为“短”；5≤L＜10.0m时，标记为“中”；L≥10.0m时，标记为“长”。这样一条管道的管节按照其管节长度的大小就会形成“短短中短长……”一组类似于密码的数据，故称之为管节长度密码。

s6：通过检查钢管的对齐情况，若满足对齐比例要求，则进入下一步；若不满足要求，则返回s3步骤，在s3的基础上继续寻找管件特征，继续将内检测数据分段，设定更加密集的起算点作为钢管对齐的起点；

s7：对对齐的钢管进行管节长度修正，然后通过比较对齐钢管上缺陷的相对上游环焊缝距离、时钟位置、缺陷类型等进行缺陷的对齐；

如图8所示，以对齐的阀门、管件为起算点，将M1和M2继续分段，通过对比每段数据中的钢管的类型、管件长度，使之一一对齐。如M1中编号为20的钢管对应的环焊缝与M2中编号为10的环焊缝对齐，由于它们的管件长度为2.74m(M1＝5.78-3.04；M2＝4.26-1.52)、相对起算点的距离为1.52m(M1＝3.04-1.52；M2＝1.52-0.00)，且特征类型都为环焊缝，3项指标皆符合s5-1指标要求，因此对齐。其他特征依次类推。

特别说明：M1中90号环焊缝与M2中90号环焊缝对齐，是由于正向对齐时，发现M2中80号、90号环焊缝无法在M1中找到与之对齐，且满足s5-1指标要求的钢管，因此反向对齐，以下游弯头为起算点反向进行对齐，发现M1中90号环焊缝与M2中90号环焊缝相对起算点(弯头)的距离为4.64m(M1＝56.24-51.60；M2＝54.72-50.08)、管件长度为9.28m(M1＝60.88-51.60；M2＝59.36-50.08)，且都为环焊缝，因此对齐。再次通过正向比较，发现M1中80号环焊缝与90号环焊缝之间漏掉1条环焊缝(由于M1中80与90号环焊缝之间的距离与M2中90与70之间的距离相等)。

(二)、缺陷的对齐：(该步骤的对齐包括表中一级分类的金属损失、制管焊缝异常、凹陷、椭圆变形等除了(一)对齐之外的特征)

s1：通过修正系数δ对管节长度和缺陷相对上游环焊缝距离进行校正，校正公式如下，通过校正后实现对下述缺陷的对齐：

修正后的M2管节长度或缺陷相对上游环焊缝距离＝M2管节长度或缺陷相对上游环焊缝距离×δ

其中，修正系数δ＝M1管件长度/M2管件长度；

s2：对经过修正后的钢管、缺陷，以钢管为单位，通过对比缺陷的相对上游环焊缝距离、时钟位置、缺陷类型等进行缺陷的对齐。

s2-1：金属损失、制管焊缝异常对齐时应同时满足以下准则：

①两个缺陷的特征子类型相同；

②修正后相对上游环焊缝的距离差最小且不大于0.1m，时钟方位差在±00:40范围内；

s2-2：凹陷、椭圆变形对齐时应同时满足以下准则：

①两个缺陷的特征类型相同；

②两个缺陷修正后相对上游环焊缝的距离差最小且不大于0.2m；

③两个缺陷的时钟位置差在±00:40范围内(椭圆变形不比较时钟方位差)；

s2-3：环焊缝异常、带下阴影对齐时应同时满足以下准则：

①两个缺陷的特征类型相同；

②时钟方位差±00:40范围内(带下阴影不比较时钟方位差)；

③相对上游环焊缝距离不大于0.1m；

s3：根据上述的对齐处理，实现对两次内检测数据的所有类型对齐，生成两组对齐列表。

如图9所示，钢管对齐后，通过计算修正系数δ(本例δ＝1)，对钢管管件长度、缺陷相对上游环焊缝距离进行修正。修正完成后以钢管为单位进行缺陷对齐，通过对比每根管节上缺陷的相对上游环焊缝距离、缺陷的时钟位置、特征类型进行对比，依照s2中对齐指标判断缺陷是否对齐。如M1中里程为18.66m的外部金属损失与M2中里程为17.14m的外部金属损失对齐，其相对上游环焊缝距离为1.50m(M1＝18.66-17.16；M2＝17.14-15.64)、缺陷时钟方位差00:15＜00:40、类型皆为外部金属损失，满足s2中对齐指标，因此对齐，其他缺陷以此类推。

特别说明：M1中里程为47.24m的凹陷与M2中里程为45.72m的凹陷计算相对上游环焊缝时，M1应以80号环焊缝、M2应以70号环焊缝计算(必须排除未对齐的环焊缝)。

Claims (1)

1.一种内检测数据对齐的方法，其特征在于具体步骤如下：

步骤一、建立内检测数据的标准化名称库，以及预设各标准化名称所对应的别称；

步骤二、两次内检测数据以M1和M2作为简称，分别将两次内检测数据与步骤一的标准化名称库比对和匹配，使两次内检测数据的名称均统一为标准化名称库中的标准化名称，得到两次名称已标准化的内检测数据；

步骤三、将步骤二所得两次名称已标准化的内检测数据利用迭代法实现两次内检测数据的对齐：

(一)阀门和管件的对齐：

s1：通过比较两次内检测数据中的阀门的里程位置，使阀门一一匹配，完成阀门对齐；

s2：阀门对齐后，以阀门为起算点，将两次内检测数据分成若干段数据；

s3：在每一段数据中，通过识别明显的管件特征，通过比较相对起算点的距离、管件长度实现管件特征对齐；

s3-1：两个特征对齐的准则是：

①特征类型相同；

②两次内检测特征点的管件长度差不大于5％；

③两个特征点相对上一个起算点绝对距离差不大于5％；

同时满足以上准则，则两个特征点对齐，将两个特征点标记为起算点；

s3-2：特征点不满足对齐准则的按以下方法处理：

①以M1内检测特征点为基准，M1特征点在M2中寻找特征点按对齐准则匹配对齐，直到两个特征点相对上一个起算点绝对距离差大于5％，否则M1特征点与M2不能对齐，按顺序对下一个特征点进行对齐；

②若M1超过3个特征点未与M2对齐，则从此管段反向对齐；

s4：再以对齐的管件特征为起算点，再次将内检测数据分成若干小段数据；

s5：在每一小段数据中，通过比较每根钢管的长度及每根钢管相对起算点的距离进行钢管的对齐；

s5-1：两次内检测钢管对齐应同时满足准则：

①钢管的特征类型相同；

②钢管的管件长度差不大于5％；

③钢管相对上一个起算点绝对距离差不大于5％；

s5-2：出现问题及处理方法：

①若特征类型不同，则从下一个起算点反方向对齐；

②若钢管的管件长度差超5％，则从下一个起算点反方向对齐；

对上述对齐的管件利用管件长度密码匹配法按照管件长度分布规律进行匹配性检测；

s6：通过检查钢管的对齐情况，若满足对齐比例要求，则进入下一步；若不满足要求，则返回s3步骤，在s3的基础上继续寻找管件特征，继续将内检测数据分段，设定更加密集的起算点作为钢管对齐的起点；

s7：对对齐的钢管进行管件长度修正，然后通过比较对齐钢管上缺陷的相对上游环焊缝距离、时钟位置、缺陷类型进行缺陷的对齐；

(二)缺陷的对齐：

s1：通过修正系数δ对管件长度和缺陷相对上游环焊缝距离进行校正，校正公式如下，通过校正后实现对下述缺陷的对齐：

修正后的M2管件长度＝M2管件长度×δ

修正后的缺陷相对上游环焊缝距离＝缺陷相对上游环焊缝距离×δ

其中，修正系数δ＝M1管件长度/M2管件长度；

s2：对经过修正后的钢管、缺陷，以钢管为单位，通过对比缺陷的相对上游环焊缝距离、时钟位置、缺陷类型等进行缺陷的对齐；

s2-1：金属损失、制管焊缝异常对齐时应同时满足以下准则：

①两个缺陷的特征子类型相同；

②修正后相对上游环焊缝的距离差最小且不大于0.1m，时钟方位差在±00:40范围内；

s2-2：凹陷、椭圆变形对齐时应同时满足以下准则：

①两个缺陷的特征类型相同；

②两个缺陷修正后相对上游环焊缝的距离差最小且不大于0.2m；

③两个缺陷的时钟位置差在±00:40范围内；

s2-3：环焊缝异常、带下阴影对齐时应同时满足以下准则：

①两个缺陷的特征类型相同；

②时钟方位差±00:40范围内；

③相对上游环焊缝距离不大于0.1m；

s3：根据上述的对齐处理，实现对两次内检测数据的所有类型对齐，生成两组对齐列表。

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