CN109884179B - 一种预应力钢筒混凝土管状态的检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种预应力钢筒混凝土管状态的检测方法及装置。沿PCCP管的轴向检测所述PCCP管内管道地磁场强度分布特征；基于所述管道地磁场强度分布特征，确定所述PCCP管的异常状态区域；获取所述PCCP管的理论状态与所述PCCP管内理论地磁场强度范围之间的预设映射关系；基于所述PCCP管在所述异常状态区域中的管道地磁场强度与所述映射关系，确定在所述异常状态区域中所述PCCP管的异常状态。通过测量的PCCP管内管道地磁场强度分布特征与PCCP管内理论地磁场强度分布特征比较，可以准确判断预应力钢筒混凝土管的管道状态和定位故障区域，提高PCCP管道状态检测的准确率和时效性。

Description

一种预应力钢筒混凝土管状态的检测方法及装置

技术领域

本申请涉及管道检测领域，尤其涉及一种预应力钢筒混凝土管状态的检测方法及装置。

背景技术

预应力钢筒混凝土(Prestressed ConcreteCylinder Pipe，PCCP)管道因其承受内外压较高、接头密封性好、抗震能力强、施工方便快捷、防腐蚀性能好、维护方便等特性，被广泛应用于长间隔输水干线、压力倒吸虹等。由于预应力钢筒混凝土管道服役于腐蚀环境中，预应力钢管外的钢丝容易断裂、氢脆、钢筒及钢丝容易腐蚀，进而导致管道爆裂，危害供水安全和公共安全，因此对于PCCP管状态的检测尤为重要。

目前，对于PCCP管状态的检测，大多是在PCCP管发生问题后，通过人工预估出PCCP管出现问题的区域并对PCCP管进行检测和维修等，无法及时准确判断PCCP管发生的问题，导致对PCCP管的维修不及时，危害公共安全。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种预应力钢筒混凝土管状态的检测方法及装置，可以快速准确的检测出故障区域和故障原因，提高PCCP管道状态检测的准确率和时效性。

本申请实施例提供了一种预应力钢筒混凝土管状态的检测方法，所述检测方法包括：

在预应力钢筒混凝土PCCP管埋设于地时，沿所述PCCP管的轴向方向检测所述PCCP管内的管道地磁场强度分布特征；

基于所述管道地磁场强度分布特征，确定所述PCCP管的异常状态区域；

获取所述PCCP管的理论状态与所述PCCP管内的理论地磁场强度范围之间的预设映射关系；

基于所述PCCP管在所述异常状态区域中的管道地磁场强度与所述预设映射关系，确定在所述异常状态区域中所述PCCP管的异常状态，其中，所述异常状态包括断丝状态、被腐蚀状态和氢脆状态。

进一步的，在所述获取所述PCCP管的理论状态与管道内的理论地磁场强度范围之间的预设映射关系之前，所述检测方法还包括：

检测在埋设有不同理论状态的所述PCCP管时，对应位于目标位置处竖直上方的地表处的理论地磁场强度，以及所述PCCP管外侧的水文地质特征和所述PCCP管的理论管内压强；

基于所述理论地磁场强度、所述水文地质特征和所述理论管内压强，确定所述PCCP管的理论状态与管道内的理论地磁场强度范围之间的预设映射关系。

进一步的，所述基于所述管道地磁场强度分布特征，确定所述PCCP管的异常状态区域，包括：

获取在检测到所述管道地磁场强度分布特征之前，上一检测周期内检测到的所述PCCP管的历史管道地磁场强度分布特征；

基于所述管道地磁场强度分布特征和所述历史管道地磁场强度分布特征，检测所述PCCP管内的地磁场强度在地磁场环向上的分量变化差值是否大于预设变化阈值；

若所述PCCP管内的地磁场强度在地磁场环向上的分量变化差值大于预设变化阈值，确定所述PCCP管中所述分量变化差值所在的区域为所述PCCP管发生状态变化的异常状态区域。

进一步的，所述基于所述PCCP管在所述异常状态区域中的管道地磁场强度与所述预设映射关系，确定在所述异常状态区域中所述PCCP管的异常状态，包括：

确定所述PCCP管在所述异常状态区域中的管道地磁场强度所属的目标理论地磁场强度范围；

确定所述预设映射关系中与所述目标理论地磁场强度范围对应的目标理论状态；

确定所述目标理论状态为在所述异常状态区域中所述PCCP管的异常状态。

进一步的，当确定所述PCCP管为断丝状态和/或被腐蚀状态时，在所述基于所述PCCP管在所述异常状态区域中的管道地磁场强度与所述预设映射关系，确定在所述异常状态区域中所述PCCP管的异常状态之后，所述方法包括：

获取在所述异常状态区域中，所述PCCP管内的地磁场强度在所述PCCP管的轴向延伸方向上的环向磁场强度分量以及在所述PCCP管的环向延伸方向上的环向磁场强度分量；

基于所述PCCP管内的地磁场强度在所述PCCP管的轴向延伸方向上的环向磁场强度分量以及在所述PCCP管的环向延伸方向上的环向磁场强度分量，确定所述PCCP管上钢丝发生断裂和/或者钢丝被腐蚀的位置和预估数量。

本申请实施例提供了一种预应力钢筒混凝土管状态的检测装置，所述检测装置包括：

第一检测模块，用于在预应力钢筒混凝土PCCP管埋设于地时，沿所述PCCP管的轴向方向检测所述PCCP管内的管道地磁场强度分布特征；

第一确定模块，用于基于所述管道地磁场强度分布特征，确定所述PCCP管的异常状态区域；

第一获取模块，用于获取所述PCCP管的理论状态与所述PCCP管内的理论地磁场强度范围之间的预设映射关系；

第二确定模块，用于基于所述PCCP管在所述异常状态区域中的管道地磁场强度与所述预设映射关系，确定在所述异常状态区域中所述PCCP管的异常状态，其中，所述异常状态包括断丝状态、被腐蚀状态和氢脆状态。

进一步的，所述检测装置还包括：

第二检测模块，用于检测在埋设有不同理论状态的所述PCCP管时，对应位于目标位置处竖直上方的地表处的理论地磁场强度，以及所述PCCP管外侧的水文地质特征和所述PCCP管的理论管内压强；

第三确定模块，用于基于所述理论地磁场强度、所述水文地质特征和所述理论管内压强，确定所述PCCP管的理论状态与管道内的理论地磁场强度范围之间的预设映射关系。

进一步的，所述第一确定模块包括：

第一获取单元，用于获取在检测到所述管道地磁场强度分布特征之前，上一检测周期内检测到的所述PCCP管的历史管道地磁场强度分布特征；

第一检测单元，用于基于所述管道地磁场强度分布特征和所述历史管道地磁场强度分布特征，检测所述PCCP管内的地磁场强度在地磁场环向上的分量变化差值是否大于预设变化阈值；

第一确定单元，用于若所述PCCP管内的地磁场强度在地磁场环向上的分量变化差值大于预设变化阈值，确定所述PCCP管中所述分量变化差值所在的区域为所述PCCP管发生状态变化的异常状态区域。

进一步的，所述第二确定模块包括：

第二确定单元，用于确定所述PCCP管在所述异常状态区域中的管道地磁场强度所属的目标理论地磁场强度范围；

第三确定单元，用于确定所述预设映射关系中与所述目标理论地磁场强度范围对应的目标理论状态；

第四确定单元，用于确定所述目标理论状态为在所述异常状态区域中所述PCCP管异常状态。

进一步的，所述检测装置还包括：

第二获取模块，用于获取在所述异常状态区域中，所述PCCP管内的地磁场强度在所述PCCP管的轴向延伸方向上的环向磁场强度分量以及在所述PCCP管的环向延伸方向上的环向磁场强度分量；

第四确定模块，用于基于所述PCCP管内的地磁场强度在所述PCCP管的轴向延伸方向上的环向磁场强度分量以及在所述PCCP管的环向延伸方向上的环向磁场强度分量，确定所述PCCP管上钢丝发生断裂和/或者钢丝被腐蚀的位置和预估数量。

本申请实施例还提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如上述的预应力钢筒混凝土管状态的检测方法的步骤。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如上述的预应力钢筒混凝土管状态的检测方法的步骤。

本申请实施例提供的预应力钢筒混凝土管状态的检测方法及装置，在预应力钢筒混凝土PCCP管埋设于地时，沿所述PCCP管的轴向方向检测所述PCCP管内的管道地磁场强度分布特征；基于所述管道地磁场强度分布特征，确定所述PCCP管的异常状态区域；获取所述PCCP管的理论状态与所述PCCP管内的理论地磁场强度范围之间的预设映射关系；基于所述PCCP管在所述异常状态区域中的管道地磁场强度与所述预设映射关系，确定在所述异常状态区域中所述PCCP管的异常状态。这样，可以通过测量预应力钢筒混凝土PCCP管内管道地磁场强度分布特征与PCCP管内理论状态的理论地磁场强度分布特征比较，可以快速准确的检测出预应力钢筒混凝土管的故障区域和故障原因，保证了供水安全和公共安全，避免了公共财产损失。为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为一种可能的应用场景下的系统架构图；

图2为本申请一实施例提供的预应力钢筒混凝土管状态的检测方法的流程图；

图3为本申请另一实施例提供的预应力钢筒混凝土管状态的检测方法的流程图；

图4为本申请一实施例提供的预应力钢筒混凝土管状态的检测装置的结构图之一；

图5为本申请一实施例提供的预应力钢筒混凝土管状态的检测装置的结构图之二；

图6为图4中所示的第一确定模块的结构图；

图7为图4中所示的第二确定模块的结构图；

图8为本申请一实施例提供的电子设备的结构图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和出示的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围内，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

首先，对本申请可适用的应用场景进行介绍。本申请可以应用于管道检测领域，通过测量预应力钢筒混凝土PCCP管内管道地磁场强度分布特征与PCCP管内理论状态的理论地磁场强度分布特征比较，可以准确判断预应力钢筒混凝土管的管道状态和定位故障区域，提高PCCP管道状态检测的准确率和时效性。请参阅图1，图1为一种在该场景下的系统结构图。如图1中所示，所述系统包括地磁场强度测量装置和预应力钢筒混凝土管状态检测装置，所述地磁场强度测量装置用于检测PCCP管内的管道地磁场强度分布，所述预应力钢筒混凝土管状态检测装置用于根据将所述PCCP管内的管道地磁场强度分布，并根据管道地磁场强度分布的分析等检测所述PCCP管的状态。

现阶段，对于PCCP管状态的检测，大多是在PCCP管发生问题后，通过人工预估出PCCP管出现问题的区域并对PCCP管进行检测和维修等，无法及时准确判断PCCP管发生的问题，导致对PCCP管的维修不及时，危害供水安全和公共安全。

基于此，本申请实施例提供一种预应力钢筒混凝土管状态的检测方法及装置，可以准确检测故障区域和故障原因，提高PCCP管道状态检测的准确率和时效性。

请参阅图2，图2为本申请一实施例提供的预应力钢筒混凝土管状态的检测方法流程图。如图2中所示，本申请实施例提供的预应力钢筒混凝土管状态的检测方法，包括：

步骤201、在预应力钢筒混凝土PCCP管埋设于地时，沿所述PCCP管的轴向方向检测所述PCCP管内的管道地磁场强度分布特征。

该步骤中，利用测量装置以管道一侧端点为起点沿PCCP管的轴向方向行进直至遍历所述PCCP管的全部位置，检测所述PCCP管内的管道地磁场强度分布特征。所用测量装置包括载具、磁场强度固定支架、磁场传感器、数据采集系统，电源等。

所述测量装置中的载具可以是放空状态下的检测车或者自动行进装置；也可以是放空状态下检测的无人机载具。当载具是放空状态下的检测车或者自动行进装置时，载具制作材料为非铁磁质，可以采用4-8支磁场传感器，将磁场传感器靠近管壁沿管道环向均匀布设，将磁场传感器通过支撑架固定于载具上，使传感器跟随载具沿管道轴向前进，根据磁场强度传感器的数据采集频率f和PCCP管钢丝间距d，以及对断丝根数测量精度(最低连续n根钢丝)的要求，确定载具的前进速率v＝ndf；当载具是放空状态下检测的特制无人机载具，载具全部由非铁磁质制成，载具上携带1支磁场传感器，对于缓坡段，可以用多架无人机固定飞行高度，同步采集数据，经过一段距离后，调节飞行高度；也可以采用单架无人机，进行螺旋式飞行扫描。

步骤202、基于所述管道地磁场强度分布特征，确定所述PCCP管的异常状态区域。

该步骤中，在所述预应力钢筒混凝土PCCP管未发生故障的时候，一定时间间隔范围内，所述PCCP管的管内地磁场强度分布特征的变化是相对平稳的，若测量后发现管道地磁场强度分布特征突然发生变化，即所述管道地磁场强度突增或者突减，则该管道区域很有可能出现异常。基于此，当测量所述管道地磁场强度分布特征分布特征在某一区域发生突变，则该区域为异常状态区域。

步骤203、获取所述PCCP管的理论状态与所述PCCP管内的理论地磁场强度范围之间的预设映射关系。

该步骤中，所述PCCP管的理论状态与PCCP管内的理论地磁场强度之间存在映射关系，不同理论状态对应不同的管内的理论地磁场强度范围，所述PCCP管的理论状态与所述PCCP管内的理论地磁场强度的映射关系和管道物理特性、管道内外介质特性等有关系，基于管道物理特性、管道内外介质特性计算可以得到所述PCCP管理论状态地磁场强度与所述PCCP管的理论状态的对应关系。

步骤204、基于所述PCCP管在所述异常状态区域中的管道地磁场强度与所述预设映射关系，确定在所述异常状态区域中所述PCCP管的异常状态，其中，所述异常状态包括断丝状态、被腐蚀状态和氢脆状态。

该步骤中，在PCCP管的所述异常状态区域，测量得到所述异常状态区域下PCCP管管道地磁场强度，基于预先设定的管道理论状态和理论地磁场强度范围之间的映射关系，将所述PCCP管管道地磁场强度基于所述映射关系确定所述管道异常状态区域的异常状态，所述异常状态不仅包括钢丝的断裂、腐蚀、氢脆，还包括钢筒的腐蚀。

本申请实施例提供的预应力钢筒混凝土管状态的检测方法，在预应力钢筒混凝土PCCP管埋设于地时，沿所述PCCP管的轴向方向检测所述PCCP管内的管道地磁场强度分布特征；基于所述管道地磁场强度分布特征，确定所述PCCP管的异常状态区域；获取所述PCCP管的理论状态与所述PCCP管内的理论地磁场强度范围之间的预设映射关系；基于所述PCCP管在所述异常状态区域中的管道地磁场强度与所述预设映射关系，确定在所述异常状态区域中所述PCCP管的异常状态，其中，所述异常状态包括断丝状态、被腐蚀状态和氢脆状态。

这样，通过测量预应力钢筒混凝土PCCP管内管道地磁场强度分布特征与PCCP管内理论状态的理论地磁场强度分布特征比较，可以快速准确的检测出预应力钢筒混凝土管的故障区域和发生故障的具体原因，可以快速准确的针对所述故障原因对PCCP管进行维修，保证了供水安全和公共安全，避免了公共财产损失。

请参阅图3，图3为本申请另一实施例提供的预应力钢筒混凝土管状态的检测方法的流程图。如图3中所示，本申请实施例提供的预应力钢筒混凝土管状态的方法，包括：

步骤301、在预应力钢筒混凝土PCCP管埋设于地时，沿所述PCCP管的轴向方向检测所述PCCP管内的管道地磁场强度分布特征。

步骤302、基于所述管道地磁场强度分布特征，确定所述PCCP管的异常状态区域。

步骤303、检测在埋设有不同理论状态的所述PCCP管时，对应位于目标位置处竖直上方的地表处的理论地磁场强度，以及所述PCCP管外侧的水文地质特征和所述PCCP管的理论管内压强。

该步骤中，在检测不同理论状态的所述PCCP管时，也要同时检测所述PCCP管垂直上方的地表面的地磁场分布情况，利用测量装置测量所述目标位置处竖直上方的地表处的地磁场强度；并通过水文地质测绘、物探、钻探、抽水试验、地下水动态检测等方法检测所述PCCP管外的水文地质特征，还要测量所述PCCP管的管内流水的水压。

步骤304、基于所述理论地磁场强度、所述水文地质特征和所述理论管内压强，确定所述PCCP管的理论状态与管道内的理论地磁场强度范围之间的预设映射关系。

该步骤中，可以通过有限元分析方法计算所述PCCP管的理论状态与管道内的理论地磁场强度范围之间的预设映射关系，依据所述水文地质特征和所述理论管内压强建立PCCP管道模型，将所述PCCP管道模型进行离散化处理，得到有限数量、形式相同且相对简单的单元，用标准方法对每个单元提出一个近似解，再将所有单元按照标准法组合成一个与PCCP管道模型近似的系统，采用数值方法求解近似系统，其中数值方法可以为线性方程组的数值方法，得到数值处理结果。基于所述数值处理结果，以所述管道状态为钢丝断裂为例，建立钢丝断裂状态下地磁场强度计算函数，利用所述地磁场强度计算函数计算PCCP管的理论状态对应的管道内的理论地磁场强度，其中，所述有限元分析可以利用ANSYS软件进行分析处理，对于地磁场强度和管道应力影响的分析，采用力学-静磁场分析方法。

进一步的，在所述PCCP管处于渠道与道路、河流发生交叉或在渠道穿越山谷时，即所述管道处于倒虹吸坡段时，建立有限元仿真模型的时候，还要检测所述PCCP管的管道测量壁应力，结合所述PCCP管的管道测量壁应力进行所述PCCP管的理论状态与管道内的理论地磁场强度范围之间的映射关系的分析。

步骤305、获取所述PCCP管的理论状态与所述PCCP管内的理论地磁场强度范围之间的预设映射关系。

步骤306基于所述PCCP管在所述异常状态区域中的管道地磁场强度与所述预设映射关系，确定在所述异常状态区域中所述PCCP管的异常状态，其中，所述异常状态包括断丝状态、被腐蚀状态和氢脆状态。

其中，步骤301，步骤302，步骤305和步骤306的描述可以参照步骤201，步骤202，步骤203和步骤204的描述，对此不做赘述。

进一步的，步骤302还包括：

获取在检测到所述管道地磁场强度分布特征之前，上一检测周期内检测到的所述PCCP管的历史管道地磁场强度分布特征；基于所述管道地磁场强度分布特征和所述历史管道地磁场强度分布特征，检测所述PCCP管内的地磁场强度在地磁场环向上的分量变化差值是否大于预设变化阈值；若所述PCCP管内的地磁场强度在地磁场环向上的分量变化差值大于预设变化阈值，确定所述PCCP管中所述分量变化差值所在的区域为所述PCCP管发生状态变化的异常状态区域。

该步骤中，对于所述PCCP管的管道地磁场强度分布的检测是按照预设时间进行的，对于所述PCCP管的管道地磁场强度分布的比较是在相同的管道区域的不同时间间隔内进行对比的，利用测量装置测量管道地磁场强度分布，与上一个甚至上两个时间周期内的测量数据做对比，以提高比较的可信度；比对不同时间间隔内相同管道位置的管道地磁场强度分布之间的变化量是否大预设阈值，所述地磁场强度分布分为在地磁场轴向上的分量和在地磁场环向上的分量，经实验测量可知，在所述PCCP管状态发生变化时，所述地磁场强度在地磁场轴向方向上的分量变化不明显，而在地磁场环向方向上的分量变化明显，在对比地磁场强度变化时，以磁场强度变化明显的地磁场环向方向上的分量来比较，效果更好。在某一时间间隔内，所述PCCP管的管内地磁场强度在地磁场环向上的分量对比上一检测周期发生突然变化(突增或突减)，则所述管道区域极有可能出现异常情况。

一般来说，发生异常的PCCP管的管内地磁场分布的磁感应强度变化为几百纳特斯拉左右。

进一步的，步骤306包括：

确定所述PCCP管在所述异常状态区域中的管道地磁场强度所属的目标理论地磁场强度范围；确定所述预设映射关系中与所述目标理论地磁场强度范围对应的目标理论状态；确定所述目标理论状态为在所述异常状态区域中所述PCCP管的异常状态。

该步骤中，测量出所述PCCP管道异常区域的管道地磁场强度，对比之前计算的理论地磁场强度，由于在不同时间段管道地磁场强度会发生变化，并且数学计算与实际情况存在误差，所以在一定误差允许范围内的管道地磁场强度数值都对应同一理论状态，在误差允许范围内找到最接近异常区域的管道地磁场强度的理论地磁场强度范围对应的目标理论状态，一般误差允许范围为几或十几纳特斯拉左右，所述最接近异常区域的管道地磁场强度的理论理论地磁场强度范围对应的目标理论状态即为所述PCCP管的异常状态。

进一步的，步骤306之后，还包括：

获取在所述异常状态区域中，所述PCCP管内的地磁场强度在所述PCCP管的轴向延伸方向上的环向磁场强度分量以及在所述PCCP管的环向延伸方向上的环向磁场强度分量；基于所述PCCP管内的地磁场强度在所述PCCP管的轴向延伸方向上的环向磁场强度分量以及在所述PCCP管的环向延伸方向上的环向磁场强度分量，确定所述PCCP管上钢丝发生断裂和/或者钢丝被腐蚀的位置和预估数量。

该步骤中，确定所述PCCP管管内发生异常的区域后，在异常区域处利用测量装置测量出所述PCCP管的轴向延伸方向和环向延伸方向的地磁场强度在地磁场环向上的磁场强度分量。其中，所述PCCP管的轴向为所述PCCP管道走向的方向，所述PCCP管的环向为环绕所述PCCP管道与所述PCCP管轴向垂直的方向；所述地磁场的环向和轴向是在地磁场方向上的描述，与所述PCCP管道上的轴向延伸方向和环向延伸方向不完全一致。在所述PCCP管的轴向延伸方向和所述PCCP管的环向延伸方向上的地磁场环向上的磁场强度分量发生异常的区域，通过测量装置的测量精度(最低连续n根钢丝)，可以粗略计算所述PCCP管上钢丝发生断裂和/或者钢丝被腐蚀的数量，所述地磁场环向上的磁场强度分量发生异常的区域对应的PCCP管的位置即为述PCCP管上钢丝发生断裂和/或者钢丝被腐蚀的位置。

本申请实施例提供的预应力钢筒混凝土管状态的检测方法，在预应力钢筒混凝土PCCP管埋设于地时，沿所述PCCP管的轴向方向检测所述PCCP管内的管道地磁场强度分布特征；基于所述管道地磁场强度分布特征，确定所述PCCP管的异常状态区域；检测在埋设有不同理论状态的所述PCCP管时，对应位于目标位置处竖直上方的地表处的理论地磁场强度，以及所述PCCP管外侧的水文地质特征和所述PCCP管的理论管内压强；基于所述理论地磁场强度、所述水文地质特征和所述理论管内压强，确定所述PCCP管的理论状态与管道内的理论地磁场强度范围之间的预设映射关系；获取所述PCCP管的理论状态与所述PCCP管内的理论地磁场强度范围之间的预设映射关系；基于所述PCCP管在所述异常状态区域中的管道地磁场强度与所述预设映射关系，确定在所述异常状态区域中所述PCCP管的异常状态；获取在所述异常状态区域中，所述PCCP管内的地磁场强度在所述PCCP管的轴向延伸方向上的环向磁场强度分量以及在所述PCCP管的环向延伸方向上的环向磁场强度分量；基于PCCP管内的地磁场强度在所述PCCP管的轴向延伸方向上的环向磁场强度分量以及在所述PCCP管的环向延伸方向上的环向磁场强度分量，确定所述PCCP管上钢丝发生断裂和/或者钢丝被腐蚀的位置和预估数量。

这样，通过测量预应力钢筒混凝土PCCP管内管道地磁场强度分布特征与PCCP管内理论状态的理论地磁场强度分布特征比较，可以快速准确的检测出预应力钢筒混凝土管的故障区域和故障原因以及所述故障影响的范围和故障大小，有针对性的及时采取维修措施，保证了供水安全和公共安全，避免了公共财产损失。

请参阅图4，图4为本申请一实施例提供的预应力钢筒混凝土管状态的检测装置的结构图之一；图5为本申请一实施例提供的预应力钢筒混凝土管状态的检测装置的结构图之二；图6为图4中所示的第一确定模块的结构图；图7为图4中所示的第二确定模块的结构图。

如图4中所示，所述预应力钢筒混凝土管状态的检测装置400包括：

第一检测模块410，用于在预应力钢筒混凝土PCCP管埋设于地时，沿所述PCCP管的轴向方向检测所述PCCP管内的管道地磁场强度分布特征。

第一确定模块420，用于基于所述管道地磁场强度分布特征，确定所述PCCP管的异常状态区域。

第一获取模块430，用于获取所述PCCP管的理论状态与所述PCCP管内的理论地磁场强度范围之间的预设映射关系。

第二确定模块440，用于基于所述PCCP管在所述异常状态区域中的管道地磁场强度与所述预设映射关系，确定在所述异常状态区域中所述PCCP管的异常状态，其中，所述异常状态包括断丝状态、被腐蚀状态和氢脆状态。

如图5中所示，所述预应力钢筒混凝土管状态的检测装置400还包括：

第二检测模块450，用于检测在埋设有不同理论状态的所述PCCP管时，对应位于目标位置处竖直上方的地表处的理论地磁场强度，以及所述PCCP管外侧的水文地质特征和所述PCCP管的理论管内压强。

第三确定模块460，用于基于所述理论地磁场强度、所述水文地质特征和所述理论管内压强，确定所述PCCP管的理论状态与管道内的理论地磁场强度范围之间的预设映射关系。

第二获取模块470，用于获取在所述异常状态区域中，所述PCCP管内的地磁场强度在所述PCCP管的轴向延伸方向上的环向磁场强度分量以及在所述PCCP管的环向延伸方向上的环向磁场强度分量。

第四确定模块480，用于基于所述PCCP管内的地磁场强度在所述PCCP管的轴向延伸方向上的环向磁场强度分量以及在所述PCCP管的环向延伸方向上的环向磁场强度分量，确定所述PCCP管上钢丝发生断裂和/或者钢丝被腐蚀的位置和预估数量。

进一步的，如图6所示，所述第一确定模块420包括：

第一获取单元421，用于获取在检测到所述管道地磁场强度分布特征之前，上一检测周期内检测到的所述PCCP管的历史管道地磁场强度分布特征。

第一检测单元422，用于基于所述管道地磁场强度分布特征和所述历史管道地磁场强度分布特征，检测所述PCCP管内的地磁场强度在地磁场环向上的分量变化差值是否大于预设变化阈值。

第一确定单元423，用于若所述PCCP管内的地磁场强度在地磁场环向上的分量变化差值大于预设变化阈值，确定所述PCCP管中所述分量变化差值所在的区域为所述PCCP管发生状态变化的异常状态区域。

进一步的，如图7所示，所述第二确定模块440包括：

第二确定单元441，用于确定所述PCCP管在所述异常状态区域中的管道地磁场强度所属的目标理论地磁场强度范围。

第三确定单元442，用于确定所述预设映射关系中与所述目标理论地磁场强度范围对应的目标理论状态。

第四确定单元443，用于确定所述目标理论状态为在所述异常状态区域中所述PCCP管的异常状态。

本实施例中的预应力钢筒混凝土管状态的检测装置400，可以实现如图2和图3所示实施例中的预应力钢筒混凝土管状态的检测方法的全部方法步骤，并可以达到相同的效果，在此不做赘述。

本申请实施例提供的预应力钢筒混凝土管状态的检测装置，在预应力钢筒混凝土PCCP管埋设于地时，沿所述PCCP管的轴向方向检测所述PCCP管内的管道地磁场强度分布特征；基于所述管道地磁场强度分布特征，确定所述PCCP管的异常状态区域；获取所述PCCP管的理论状态与所述PCCP管内的理论地磁场强度范围之间的预设映射关系；基于所述PCCP管在所述异常状态区域中的管道地磁场强度与所述预设映射关系，确定在所述异常状态区域中所述PCCP管的异常状态，其中，所述异常状态包括断丝状态、被腐蚀状态和氢脆状态。

这样，通过测量预应力钢筒混凝土PCCP管内管道地磁场强度分布特征与PCCP管内理论状态的理论地磁场强度分布特征比较，可以准确判断预应力钢筒混凝土管的管道状态和定位故障区域，提高PCCP管道状态检测的准确率和时效性。

请参阅图8，图8为本申请一实施例提供的电子设备的结构图。如图8中所示，所述电子设备800包括处理器810、存储器820和总线830。

所述存储器820存储有所述处理器810可执行的机器可读指令，当电子设备800运行时，所述处理器810与所述存储器820之间通过总线830通信，所述机器可读指令被所述处理器810执行时，可以执行如上述图2以及图3所示方法实施例中的预应力钢筒混凝土管状态的检测方法的步骤，具体实现方式可参见方法实施例，在此不再赘述。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时可以执行如上述图2以及图3所示方法实施例中的预应力钢筒混凝土管状态的检测方法的步骤，具体实现方式可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种预应力钢筒混凝土管状态的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括：

在预应力钢筒混凝土PCCP管埋设于地时，沿所述PCCP管的轴向方向检测所述PCCP管内的管道地磁场强度分布特征；

基于所述管道地磁场强度分布特征，确定所述PCCP管的异常状态区域；

获取所述PCCP管的理论状态与所述PCCP管内的理论地磁场强度范围之间的预设映射关系；

基于所述PCCP管在所述异常状态区域中的管道地磁场强度与所述预设映射关系，确定在所述异常状态区域中所述PCCP管的异常状态，其中，所述异常状态包括断丝状态、被腐蚀状态和氢脆状态；

所述基于所述管道地磁场强度分布特征，确定所述PCCP管的异常状态区域，包括：

获取在检测到所述管道地磁场强度分布特征之前，上一检测周期内检测到的所述PCCP管的历史管道地磁场强度分布特征；

基于所述管道地磁场强度分布特征和所述历史管道地磁场强度分布特征，检测所述PCCP管内的地磁场强度在地磁场环向上的分量变化差值是否大于预设变化阈值；

若所述PCCP管内的地磁场强度在地磁场环向上的分量变化差值大于预设变化阈值，确定所述PCCP管中所述分量变化差值所在的区域为所述PCCP管发生状态变化的异常状态区域。

2.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，在所述获取所述PCCP管的理论状态与管道内的理论地磁场强度范围之间的预设映射关系之前，所述检测方法还包括：

检测在埋设有不同理论状态的所述PCCP管时，对应位于目标位置处竖直上方的地表处的理论地磁场强度，以及所述PCCP管外侧的水文地质特征和所述PCCP管的理论管内压强；

基于所述理论地磁场强度、所述水文地质特征和所述理论管内压强，确定所述PCCP管的理论状态与管道内的理论地磁场强度范围之间的预设映射关系。

3.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述基于所述PCCP管在所述异常状态区域中的管道地磁场强度与所述预设映射关系，确定在所述异常状态区域中所述PCCP管的异常状态，包括：

确定所述PCCP管在所述异常状态区域中的管道地磁场强度所属的目标理论地磁场强度范围；

确定所述预设映射关系中与所述目标理论地磁场强度范围对应的目标理论状态；

确定所述目标理论状态为在所述异常状态区域中所述PCCP管的异常状态。

4.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，当确定所述PCCP管为断丝状态和/或被腐蚀状态时，在所述基于所述PCCP管在所述异常状态区域中的管道地磁场强度与所述预设映射关系，确定在所述异常状态区域中所述PCCP管的异常状态之后，所述方法包括：

获取在所述异常状态区域中，所述PCCP管内的地磁场强度在所述PCCP管的轴向延伸方向上的环向磁场强度分量以及在所述PCCP管的环向延伸方向上的环向磁场强度分量；

基于所述PCCP管内的地磁场强度在所述PCCP管的轴向延伸方向上的环向磁场强度分量以及在所述PCCP管的环向延伸方向上的环向磁场强度分量，确定所述PCCP管上钢丝发生断裂和/或者钢丝被腐蚀的位置和预估数量。

5.一种预应力钢筒混凝土管状态的检测装置，其特征在于，所述检测装置包括：

第一检测模块，用于在预应力钢筒混凝土PCCP管埋设于地时，沿所述PCCP管的轴向方向检测所述PCCP管内的管道地磁场强度分布特征；

第一确定模块，用于基于所述管道地磁场强度分布特征，确定所述PCCP管的异常状态区域；

第一获取模块，用于获取所述PCCP管的理论状态与所述PCCP管内的理论地磁场强度范围之间的预设映射关系；

第二确定模块，用于基于所述PCCP管在所述异常状态区域中的管道地磁场强度与所述预设映射关系，确定在所述异常状态区域中所述PCCP管的异常状态，其中，所述异常状态包括断丝状态、被腐蚀状态和氢脆状态；

所述第一确定模块包括：

第一获取单元，用于获取在检测到所述管道地磁场强度分布特征之前，上一检测周期内检测到的所述PCCP管的历史管道地磁场强度分布特征；

第一检测单元，用于基于所述管道地磁场强度分布特征和所述历史管道地磁场强度分布特征，检测所述PCCP管内的地磁场强度在地磁场环向上的分量变化差值是否大于预设变化阈值；

第一确定单元，用于若所述PCCP管内的地磁场强度在地磁场环向上的分量变化差值大于预设变化阈值，确定所述PCCP管中所述分量变化差值所在的区域为所述PCCP管发生状态变化的异常状态区域。

6.如权利要求5所述的检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括：

第二检测模块，用于检测在埋设有不同理论状态的所述PCCP管时，对应位于目标位置处竖直上方的地表处的理论地磁场强度，以及所述PCCP管外侧的水文地质特征和所述PCCP管的理论管内压强；

第三确定模块，用于基于所述理论地磁场强度、所述水文地质特征和所述理论管内压强，确定所述PCCP管的理论状态与管道内的理论地磁场强度范围之间的预设映射关系。

7.如权利要求5所述的检测装置，其特征在于，所述第二确定模块包括：

第二确定单元，用于确定所述PCCP管在所述异常状态区域中的管道地磁场强度所属的目标理论地磁场强度范围；

第三确定单元，用于确定所述预设映射关系中与所述目标理论地磁场强度范围对应的目标理论状态；

第四确定单元，用于确定所述目标理论状态为在所述异常状态区域中所述PCCP管的异常状态。

8.如权利要求5所述的检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括：

第二获取模块，用于获取在所述异常状态区域中，所述PCCP管内的地磁场强度在所述PCCP管的轴向延伸方向上的环向磁场强度分量以及在所述PCCP管的环向延伸方向上的环向磁场强度分量；

第四确定模块，用于基于所述PCCP管内的地磁场强度在所述PCCP管的轴向延伸方向上的环向磁场强度分量以及在所述PCCP管的环向延伸方向上的环向磁场强度分量，确定所述PCCP管上钢丝发生断裂和/或者钢丝被腐蚀的位置和预估数量。

Images