CN110886970A - 一种埋地天然气管道安全防护预警系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种埋地天然气管道安全防护预警系统，包括：C扫描子系统，用于对埋地管道超声检测；图像处理模块，用于接收C扫描子系统所采集到的数据，并对接收到的数据进行处理，形成C扫描图像；中央处理器，用于接收C扫描图像，并对C扫描图像进行分析，进而判断被测埋地管道是否存在异常，并对被测埋地管道的状态进行等级评价，产生相应的预警信息；警报模块，用于接收中央处理器所发送的异常数据信息，在出现异常点处发出警报信息。本发明公开提供了一种埋地天然气管道安全防护预警系统及其方法，该系统能够对埋地天然气管道进行准确的检测，并由于采用了C‑扫描技术，能快速形成图像，对异常点进行定位，并根据异常点的信息，进行预警。
Description
技术领域
本发明涉及天然气管道监测技术领域，更具体的说是涉及一种埋地天然气管道安全防护预警系统及其方法。
背景技术
目前，随着经济的发展，天然气的需求日趋增加，天然气的运输主要是通过长输管道实现，由于年久失修、腐蚀、磨损以及意外损伤等原因导致的管道泄露事件频频发生，不仅造成了巨大的经济损失，而且严重污染环境，危害人类的身体健康，为了监测管道状况，天然气管道检漏预警技术应运而生，现有的管道检漏技术主要有超声波检测技术、漏磁检测技术、涡流检测技术、次声波法技术和负压波法技术，主要对管道压力及气体浓度等参数进行测量，可以通过对管道相关参数的分析比对得到检测结果。
但是，现有的管道监测技术只是单向的对管道参数的测量，由于埋地管道的环境特殊性，在对管道监控系统技术要求较高地方，现有的管道监测技术并不能够完全适用，且不能提供有效准确的预警功能。
因此，如何提供一种能够预警的埋地天然气管道安全防护预警系统及其方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种埋地天然气管道安全防护预警系统及其方法，为现有技术中的埋地天然气管道提供了准确的检测功能与预警的功能。
为了实现，为上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种埋地天然气管道安全防护预警系统，包括：C扫描子系统、图像处理模块、中央处理器和警报模块；
所述C扫描子系统与所述图像处理模块相连，所述图像处理模块与所述中央处理器相连，所述中央处理器与所述警报模块相连；
所述C扫描子系统，用于对埋地管道进行超声检测；
所述图像处理模块，用于接收所述C扫描子系统所采集到的数据，并对接收到的数据进行处理，形成C扫描图像；
所述中央处理器，用于实时接收所述C扫描图像，并对所述C扫描图像进行分析，进而判断被测埋地管道是否存在异常，并对被测埋地管道的状态进行等级评价，产生相应的预警信息；
所述警报模块，用于接收所述中央处理器所发送的异常数据信息，在出现异常点处发出警报信息。
优选的，所述C扫描子系统包括：管道声定位C扫装置、超声探伤仪、数据采集卡和工控机；
所述管道声定位C扫装置与所述超声探伤仪连接，所述超声探伤仪与所述数据采集卡相连，所述数据采集卡与所述工控机相连，所述工控机还与所述管道声定位C扫装置和所述超声探伤仪相连；
所述管道声定位C扫装置设置于管道内，用于对异常点进行定位，得到坐标数据；
所述超声探伤仪，用于对被测埋地管道进行扫查；
所述数据采集卡，用于按照固定频率对所扫查到的数据进行采集；
所述工控机，用于接收所述数据采集卡所采集到的数据，并将数据传送至中央处理器，且实现对所述数据采集卡、所述管道声定位C扫装置和所述超声探伤仪的控制。
优选的，所述图像处理模块包括数字转换单元和图像合成单元；
所述数字转换单元与所述工控机相连和所述图像合成单元，
所述数字转换单元，用于接收所述工控机所采集到的模拟信号，并将所采集到的数据转换为数字信号；
所述图像合成单元，用于接收所述数字信号并将C扫描图像进行显示。
优选的，所述中央处理器包括图像预置单元和异常管道标记单元；
所述像素技术单元和所述图像合成单元与相连，所述异常管道标记单元与所述图像预置单元相连；
所述像素技术单元，用于完成对每一种颜色和显示的百分比面积的象素计数；
所述缺陷评定单元，用于对显示出来的C扫描图像作出相应的解释，对缺陷进行评定；
所述异常管道标记单元，用于根据评定结果在预先绘制的完整管道图像上对异常点进行标记，并将异常信息发送至所述警报模块。
一种埋地天然气管道安全防护预警方法，具体包括以下步骤：
S1：通过C扫描子系统对埋地管道进行超声检测，并将采集到的数据发送至图像处理模块；
S2：图像处理模块接收所述C扫描子系统所采集到的数据，并对接收到的数据进行处理，形成C扫描图像；
S3：中央处理器实时接收所述C扫描图像，并对所述C扫描图像进行分析，进而判断被测埋地管道是否存在异常，并对被测埋地管道的状态进行等级评价，产生相应的预警信息；
S4：警报模块接收所述中央处理器所发送的异常数据信息，在出现异常点发出警报信息。
优选的，S1的具体内容包括：
S11：工控机控制超声探伤仪对被测埋地管道进行扫查；
S12：管道声定位C扫装置在管道内，对异常点进行定位，得到坐标数据；
S13：通过数据采集卡按照固定频率对所扫查到的数据进行采集；
S14：工控机接收所述数据采集卡所采集到的数据，并将数据传送至中央处理器。
优选的，S3的具体步骤为：
S31：数字转换单元接收所述工控机所采集到的模拟信号，并将所采集到的数据转换为数字信号；
S32：图像合成单元接收所述数字信号并将C扫描图像进行显示。
优选的，S3中对所述C扫描图像进行分析的具体内容为：
像素技术单元完成对每一种颜色和显示的百分比面积的象素计数；
缺陷评定单元对显示出来的C扫描图像作出相应的解释，对缺陷进行评定；
异常管道标记单元根据评定结果在预先绘制的完整管道图像上对异常点进行标记，并将异常信息发送至所述警报模块。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种埋地天然气管道安全防护预警系统及其方法，该系统能够对埋地天然气管道进行准确的检测，并由于采用了C-扫描技术，能快速形成图像，对异常点进行定位，并根据异常点的信息，进行预警，有效提高了埋地天然气管道的安全性能，提高了监测的准确性，有效解决了现有技术中埋地天然气管道的检测技术不够准确有效以及不能进行预警的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明提供的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种埋地天然气管道安全防护预警系统，包括：C扫描子系统、图像处理模块、中央处理器和警报模块；
C扫描子系统与图像处理模块相连，图像处理模块与中央处理器相连，中央处理器与警报模块相连；
C扫描子系统，用于对埋地管道进行超声检测；
图像处理模块，用于接收C扫描子系统所采集到的数据，并对接收到的数据进行处理，形成C扫描图像；
中央处理器，用于接收C扫描图像，并对C扫描图像进行分析，进而判断被测埋地管道是否存在异常，并对被测埋地管道的状态进行等级评价，产生相应的预警信息；
警报模块，用于接收中央处理器所发送的异常数据信息，在出现异常点处发出警报信息。
为了进一步实施上述技术方案，C扫描子系统包括：管道声定位C扫装置、超声探伤仪、数据采集卡和工控机；
管道声定位C扫装置与超声探伤仪连接，超声探伤仪与数据采集卡相连，数据采集卡与工控机相连，工控机还与管道声定位C扫装置和超声探伤仪相连；
管道声定位C扫装置设置于管道内，用于对异常点进行定位，得到坐标数据；
超声探伤仪，用于对被测埋地管道进行扫查；
数据采集卡，用于按照固定频率对所扫查到的数据进行采集；
工控机，用于接收数据采集卡所采集到的数据，并将数据传送至中央处理器，且实现对数据采集卡、管道声定位C扫装置和超声探伤仪的控制。
为了进一步实施上述技术方案，图像处理模块包括数字转换单元和图像合成单元；
数字转换单元与工控机相连和图像合成单元，
数字转换单元，用于接收工控机所采集到的模拟信号，并将所采集到的数据转换为数字信号；
图像合成单元，用于接收数字信号并将C扫描图像进行显示。
为了进一步实施上述技术方案，中央处理器包括图像预置单元和异常管道标记单元；
像素技术单元和图像合成单元与相连，异常管道标记单元与图像预置单元相连；
像素技术单元，用于完成对每一种颜色和显示的百分比面积的象素计数；
缺陷评定单元，用于对显示出来的C扫描图像作出相应的解释，对缺陷进行评定；
异常管道标记单元，用于根据评定结果在预先绘制的完整管道图像上对异常点进行标记，并将异常信息发送至警报模块。
一种埋地天然气管道安全防护预警方法，具体包括以下步骤：
S1：通过C扫描子系统对埋地管道进行超声检测，并将采集到的数据发送至图像处理模块；
S2：图像处理模块接收C扫描子系统所采集到的数据，并对接收到的数据进行处理，形成C扫描图像；
S3：中央处理器接收C扫描图像，并对C扫描图像进行分析，进而判断被测埋地管道是否存在异常，并对被测埋地管道的状态进行等级评价，产生相应的预警信息；
S4：警报模块接收中央处理器所发送的异常数据信息，在出现异常点发出警报信息。
为了进一步实施上述技术方案，S1的具体内容包括：
S11：工控机控制超声探伤仪对被测埋地管道进行扫查；
S12：管道声定位C扫装置在管道内，对异常点进行定位，得到坐标数据；
S13：通过数据采集卡按照固定频率对所扫查到的数据进行采集；
S14：工控机接收数据采集卡所采集到的数据，并将数据传送至中央处理器。
为了进一步实施上述技术方案，S3的具体步骤为：
S31：数字转换单元接收工控机所采集到的模拟信号，并将所采集到的数据转换为数字信号；
S32：图像合成单元接收数字信号并将C扫描图像进行显示。
为了进一步实施上述技术方案，S3中对C扫描图像进行分析的具体内容为：
像素技术单元完成对每一种颜色和显示的百分比面积的象素计数；
缺陷评定单元对显示出来的C扫描图像作出相应的解释，对缺陷进行评定；
异常管道标记单元根据评定结果在预先绘制的完整管道图像上对异常点进行标记，并将异常信息发送至警报模块。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种埋地天然气管道安全防护预警系统，其特征在于，包括：C扫描子系统、图像处理模块、中央处理器和警报模块；
所述C扫描子系统与所述图像处理模块相连，所述图像处理模块与所述中央处理器相连，所述中央处理器与所述警报模块相连；
所述C扫描子系统，用于对埋地管道进行超声检测；
所述图像处理模块，用于接收所述C扫描子系统所采集到的数据，并对接收到的数据进行处理，形成C扫描图像；
所述中央处理器，用于实时接收所述C扫描图像，并对所述C扫描图像进行分析，进而判断被测埋地管道是否存在异常，并对被测埋地管道的状态进行等级评价，产生相应的预警信息；
所述警报模块，用于接收所述中央处理器所发送的异常数据信息，在出现异常点处发出警报信息。
2.根据权利要求1所述的一种埋地天然气管道安全防护预警系统，其特征在于，所述C扫描子系统包括：管道声定位C扫装置、超声探伤仪、数据采集卡和工控机；
所述管道声定位C扫装置与所述超声探伤仪连接，所述超声探伤仪与所述数据采集卡相连，所述数据采集卡与所述工控机相连，所述工控机还与所述管道声定位C扫装置和所述超声探伤仪相连；
所述管道声定位C扫装置设置于管道内，用于对异常点进行定位，得到坐标数据；
所述超声探伤仪，用于对被测埋地管道进行扫查；
所述数据采集卡，用于按照固定频率对所扫查到的数据进行采集；
所述工控机，用于接收所述数据采集卡所采集到的数据，并将数据传送至中央处理器，且实现对所述数据采集卡、所述管道声定位C扫装置和所述超声探伤仪的控制。
3.根据权利要求2所述的一种埋地天然气管道安全防护预警系统，其特征在于，所述图像处理模块包括数字转换单元和图像合成单元；
所述数字转换单元与所述工控机相连和所述图像合成单元，
所述数字转换单元，用于接收所述工控机所采集到的模拟信号，并将所采集到的数据转换为数字信号；
所述图像合成单元，用于接收所述数字信号并将C扫描图像进行显示。
4.根据权利要求2所述的一种埋地天然气管道安全防护预警系统，其特征在于，所述中央处理器包括图像预置单元和异常管道标记单元；
所述像素技术单元和所述图像合成单元与相连，所述异常管道标记单元与所述图像预置单元相连；
所述像素技术单元，用于完成对每一种颜色和显示的百分比面积的象素计数；
所述缺陷评定单元，用于对显示出来的C扫描图像作出相应的解释，对缺陷进行评定；
所述异常管道标记单元，用于根据评定结果在预先绘制的完整管道图像上对异常点进行标记，并将异常信息发送至所述警报模块。
5.一种埋地天然气管道安全防护预警方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1：通过C扫描子系统对埋地管道进行超声检测，并将采集到的数据发送至图像处理模块；
S2：图像处理模块接收所述C扫描子系统所采集到的数据，并对接收到的数据进行处理，形成C扫描图像；
S3：中央处理器实时接收所述C扫描图像，并对所述C扫描图像进行分析，进而判断被测埋地管道是否存在异常，并对被测埋地管道的状态进行等级评价，产生相应的预警信息；
S4：警报模块接收所述中央处理器所发送的异常数据信息，在出现异常点发出警报信息。
6.根据权利要求6所述的一种埋地天然气管道安全防护预警方法，其特征在于，S1的具体内容包括：
S11：工控机控制超声探伤仪对被测埋地管道进行扫查；
S12：管道声定位C扫装置在管道内，对异常点进行定位，得到坐标数据；
S13：通过数据采集卡按照固定频率对所扫查到的数据进行采集；
S14：工控机接收所述数据采集卡所采集到的数据，并将数据传送至中央处理器。
7.根据权利要求5所述的一种埋地天然气管道安全防护预警方法，其特征在于，S3的具体步骤为：
S31：数字转换单元接收所述工控机所采集到的模拟信号，并将所采集到的数据转换为数字信号；
S32：图像合成单元接收所述数字信号并将C扫描图像进行显示。
8.根据权利要求5所述的一种埋地天然气管道安全防护预警方法，其特征在于，S3中对所述C扫描图像进行分析的具体内容为：
像素技术单元完成对每一种颜色和显示的百分比面积的象素计数；
缺陷评定单元对显示出来的C扫描图像作出相应的解释，对缺陷进行评定；
异常管道标记单元根据评定结果在预先绘制的完整管道图像上对异常点进行标记，并将异常信息发送至所述警报模块。
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