CN111143320A - 管道内检测数据比对分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明专利公开了管道内检测数据比对分析方法，包括管道内检测数据比对分析技术理论及内检测数据比对分析模块化软件平台。其中，内检测数据比对分析模块化软件平台包括云端服务器单元，所述云端服务器单元通过无线信号连接有本地嵌入式数据管理单元，所述本地嵌入式数据管理单元通过电导体连接有显示功能单元、储存功能单元和数据比对分析功能单元。

Description

管道内检测数据比对分析方法

技术领域

本发明涉管道内检测数据管理技术领域，具体为管道内检测数据比对分析方法。

背景技术

管道内检测是管道完整性管理的一项重要内容和核心技术，进行管道维修决策、保证管道安全性和完整性的必要手段。通过安排合理而成功的管道内检测作业可以得到准确可靠的内检测数据，包括管道缺陷数据(金属损失、凹陷、裂纹、焊缝缺陷、夹层、未熔合、冷作等)，管道特征数据(阀门、三通、法兰、焊缝等)、管道位置走向信息(X、Y、Z坐标)，内检测器本身性能数据(POI、POD、POFC、检测阈值、检测精度等)。继而通过多轮内检测数据相互比对，统计分析的管道可靠性，得到管道的安全状态，提出相应的管道运行管理建议和修复检测计划。

发明内容

本发明的目的在于提供管道内检测数据比对分析方法与模块化软件平台，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

1.提出管道内检测数据比对分析技术，实现同一条管道不同轮次内检测数据之间的比对、分析、统计，为内检测数据比对分析软件平台提供技术理论基础。

2.开发内检测数据比对分析数字化模型，实现不同轮次内检测数据批量导入，进行不同轮次内检测数据对齐和比对分析。

3.为内检测比对分析数字化模型配置云端服务器和本地嵌入式数据库，实现数据存储、调用和管理，并为与其他系统数据对接预留接口。

4.封装内检测数据比对分析数字化模型、云端服务器、本地嵌入式服务器，并为之开发显示功能单元，实现内检测数据比对分析模块化软件平台。

其中，内检测数据比对分析模块化软件平台包括云端服务器单元，所述云端服务器单元通过无线信号连接有本地嵌入式数据管理单元，所述本地嵌入式数据管理单元通过电导体连接有显示功能单元、储存功能单元和数据比对分析功能单元。

本专利针对多轮内检测数据相互比对的方法、内容和流程，开发内检测数据比对分析模块化软件平台。其中，内检测数据比对分析数字化模型包括以下主要内容：

S1：数据采、存储与维护，包括管道基本信息、内检测数据报告、管道设计操作规格、运维数据；

S2：焊缝数据里程对齐，主要根据相关数据准确比对管道焊缝信息，确定焊缝位置及精确里程；

S3：缺陷数据里程比对，主要根据相关数据确定缺陷特征点位置及精确里程；

S4：确定管道活性腐蚀点和腐蚀速率，识别新的管道腐蚀点。

针对内检测数据比对分析的以上内容，本专利将内检测数据比对分析模块化软件平台整体分为五个模块化单元，分别针对不同的功能及用户需求，实现数据的对接、交换、更新，并为将来其他系统的对接或信息交换预留借口。

模块化软件平台包括以下五个单元：

云端服务器：管道和内检测数据的云端存储、展示、管理、维护；本地嵌入式数据管理单元：管道和内检测数据的本地存储、展示、管理、维护；显示功能单元：用于展示管道的数据信息，用图表形式展示管道内检测数据与比对分析结果，实现信息以及分析结果的数字化和可视化；内检测数据比对分析功能单元：用于管道多轮次内检测数据的比对、调整、分析、统计、评价等功能；储存功能单元：用于对文档、图片和影音格式数据的展示和储存，确保满足内检测数据比对分析功能，同时可以为系统后期数据进行扩展；

附图说明

图1是管道内检测数据比对分析方法的内检测数据比对流程图；

图2是管道内检测数据比对分析方法的焊缝内检测数据展示图；

图3是管道内检测数据比对分析方法的焊缝里程位置比对视图；

图4是管道内检测数据比对分析方法的焊缝间距比对视图；

图5是管道内检测数据比对分析方法的统计缺陷的内检测数据展示图；

图6是管道内检测数据比对分析方法的缺陷钟点位置及类型示意图。

具体实施方式

本专利中的内检测数据比对分析功能单元主要基于常规内检测数据比对分析流程开发。开发过程结合本人的内检测数据比对分析经验，调整数据比对分析功能单元理论背景及操作方法，提高模块的实用性及用户友好程度。

管道内检测数据比对分析流程，也即本专利数字化模型的技术理论基础如下：

(1)管道两次内检测相关数据准备。包括检测承包商提供的检测报告，内检测原始信号，开挖验证信息，管道基础信息和生产运行信息等相关数据。

(2)管道焊缝和里程数据对齐分析。该步骤也是管道内检测数据比对的关键步骤，决定了缺陷和特征点比对的准确与否。在焊缝和里程对齐过程中会发现焊缝解释不同，焊缝漏报误报，检测起点和终点不一致，管道改线等情况，此时需要比对管道内检测作业信息和原始信号。

(3)根据数据比对分析结果，调整管道缺陷和特征点位置，以消除因管道内检测器里程轮打滑和位置偏差。

(4)管道缺陷和特征点比对分析，其主要目的是寻找新的管道腐蚀点和计算管道腐蚀速率。管道腐蚀和特征点比对主要有两种方式：

利用管道内检测报告中有关两次或多次管道腐蚀和特征点信息比对；

利用管道内检测原始信号比对。由于不同内检测器的性能不一致，且内检测报告阈值不同，利用内检测报告进行比对分析往往不准确，因此，通常利用管道内检测原始信号进行比对分析。

(5)在管道腐蚀点比对成功后，可建立准确的腐蚀速率计算模型。利用内检测数据比对分析模块化软件平台建立基于多轮内检测数据的腐蚀速率模型，对腐蚀区域进行定义分析，计算管道在特定位置的平均腐蚀速率，充分考虑了管道缺陷几何形状、管道所处地理信息、管道土壤和防腐情况等。

内检测数据比对流程图如下：

如附图1所示，针对内检测数据比对流程及理论基础，内检测数据比对分析模块化软件平台主要实现以下功能：

(1)数据展示

比对分析功能单元将与云端服务器、本地嵌入式数据管理单元及存储功能单元建立接口，实现数据在几个模块间的实时通讯。比对分析功能单元将数据中心导入的数据进行信息与图形化展示，包括管道基本信息、设计操作规格信息、运维数据等；该模块能够同时展示两轮内检测数据，并将其它辅助数据在需要时与内检测数据进行关联，在不同的图层中与内检测数据同时显示。

如附图2所示，数据展示部分的设计预览图如下：

(2)焊缝数据对齐

通过对内检测焊缝数据的展示、分析，对不同轮次内检测的焊缝数据对齐。焊缝对齐分为自动调校和人工微调两种形式。

针对两轮内检测焊缝数据，数字化模块主要应用以下两种视图：

如附图3、4所示，焊缝里程位置视图和间距比对视图为焊缝对齐提供了初步的图像依据，通过两轮内检测焊缝里程和焊缝间距的展示，用户能够方便快捷的判定两轮内检测焊缝对齐的基本情况，进而根据模块展示及焊缝的具体里程数据，进一步对焊缝位置进行校对、调整、对齐。该过程主要针对以下几种造成两轮内检测焊缝不对应的情况：

两轮内检测里程起点不同；

两轮内检测里程终点不同；

某处内检测焊缝漏报；

某处内检测焊缝误报。

完成初步校对、对齐后，模块还为人工校对提供了里程数据微调输入，方便用户结合内检测报告、内检测原始信号等，进一步精确调整两轮内检测焊缝位置，最终实现内检测焊缝对齐。

(3)焊缝数据分析

基于内检测焊缝检测数据，该模块将为用户提供两轮内检测焊缝数据统计结果，主要包括以下内容：检测完成日期；检测焊缝总数量；匹配焊缝数量；不匹配焊缝数量；部分匹配焊缝数量；漏检焊缝数量

(4)缺陷特征比对

完成两轮内检测焊缝调校、对齐后，该模块将结合焊缝位置，对两轮内检测的缺陷数据进行比对。该模块提供的缺陷特征比对功能主要针对以下两类缺陷：

腐蚀类缺陷，主要包括管道内外壁金属损失类缺陷；

非腐蚀类缺陷，主要针对凹损、焊接缺陷、建造缺陷等其他类型缺陷。

如附图5所示，针对腐蚀类型的缺陷，特征比对主要用来确定以下几个主要方面：

统计缺陷的分布规律。

针对缺陷，基于可匹配的、不可匹配的、新增三种类型进行识别。

确定焊缝间每段管道上可匹配缺陷的最大增长率；

确定焊缝间每段管道上不可匹配缺陷的最大尺寸；

确定焊缝间每段管道上新增缺陷的最大尺寸；

根据不同条件进行筛选，导出比对分析结果。

考虑到不同内检测器的精度，该模块将对内检测数据的阈值进行设定，结合内检测报告、内检测原始数据、开挖验证等信息，针对阈值以上的缺陷进行比对、统计、分析。

如附图对所示，针对非腐蚀类型的缺陷，特征比对主要用来确定以下几个主要方面：

统计缺陷的分布规律。

针对缺陷，基于可匹配的、不可匹配的、新增三种类型进行识别。

根据不同条件进行筛选，导出比对分析结果。

(5)腐蚀速率计算

完成缺陷比对、匹配、统计后，该模块将结合管道基本信息、缺陷里程位置、内检测实施日期，提供基于内检测数据的管道沿程腐蚀速率计算。

本专利中的云端服务器、本地嵌入式数据管理单元及存储功能单元主要提供管道信息与内检测数据的存储、调用、更新、管理等。以上几个单元主要提供以下功能：

(1)数据录入

支持批量导入数据，支持多种格式数据文件导入，如txt、xls、xlsx、dat文件等。

数据的录入方式支持手动和自动批量录入。

通过逻辑判断，设置数据查错和纠错功能。

(2)数据存储与应用

支持管道基本数据的存储、调用、更新、管理；

支持管道设计操作规格数据的存储、调用、更新、管理；

支持管道运维历史数据的存储、调用、更新、管理；

支持管道内检测数据的存储、调用、更新、管理；

支持管道部分内检测数据报告图片格式(如内检测报告提供的缺陷示意图) 的存储、调用、更新、管理；

支持数据对齐、分析、计算结果的存储。

(3)报告生成

支持依据用户需求，本发明将嵌入报告模板，以用于编制内检测数据比对分析报告。本发明将按照用户需求自动生成包含数据、图表在内的word格式文档报告。

(4)用户权限控制

a、支持用户权限控制

在数字化模型安全方面，需要区分管理员和普通用户，管理员可以设置若干个自定义登陆权限，包括完整权限、仅数据录入操作、仅数据查看功能、仅评估操作等，同时对于不同权限用户设计对应的操作界面，做到用户友好和界面美观，确保用户身份的合法性。

b、支持用户登录安全

对于同一账户，不允许同时登录系统；

限制登录密码输入错误次数，连续输入10次错误密码后，账户将被冻结，需要系统管理员重新分配账户和初始密码；

设置账户同时登录的数量，防止黑客或病毒对系统的恶意攻击。可设置同时在线用户不超过200人。

(5)测试

确保软件具有较强的数字化模型健壮性和容错性，进行完整的测试并提交报告。

(6)可拓展性

云端服务器、本地嵌入式数据管理单元及存储功能单元将预留足够接口，以便该数字化模型后续增加功能和升级。

Claims (3)

1.管道内检测数据比对分析方法，其特征在于：提出管道内检测数据比对分析技术，实现同一条管道不同轮次内检测数据之间的比对、分析、统计，为内检测数据比对分析软件平台提供技术理论基础；

根据权利要求一所述：开发内检测数据比对分析数字化模型，实现不同轮次内检测数据批量导入，进行不同轮次内检测数据对齐和比对分析。

根据权利要求一所述：为内检测比对分析数字化模型配置云端服务器和本地嵌入式数据库，实现数据存储、调用和管理，并为与其他系统数据对接预留接口。

根据权利要求一所述：封装内检测数据比对分析数字化模型、云端服务器、本地嵌入式服务器，并为之开发显示功能单元，实现内检测数据比对分析模块化软件平台。

根据权利要求一所述：其中，内检测数据比对分析模块化软件平台包括云端服务器单元，所述云端服务器单元通过无线信号连接有本地嵌入式数据管理单元，所述本地嵌入式数据管理单元通过电导体连接有显示功能单元、储存功能单元和数据比对分析功能单元。

2.本专利针对多轮内检测数据相互比对的方法、内容和流程，开发内检测数据比对分析模块化软件平台。其中，内检测数据比对分析数字化模型包括以下主要内容：

数据采、存储与维护，包括管道基本信息、内检测数据报告、管道设计操作规格、运维数据等

焊缝数据里程对齐，主要根据相关数据准确比对管道焊缝信息，确定焊缝位置及精确里程

缺陷数据里程比对，主要根据相关数据确定缺陷特征点位置及精确里程

确定管道活性腐蚀点和腐蚀速率，识别新的管道腐蚀点

针对内检测数据比对分析的以上内容，本专利将内检测数据比对分析模块化软件平台整体分为五个模块化单元，分别针对不同的功能及用户需求，实现数据的对接、交换、更新，并为将来其他系统的对接或信息交换预留借口。

3.模块化软件平台包括以下五个单元：

云端服务器：管道和内检测数据的云端存储、展示、管理、维护；

本地嵌入式数据管理单元：管道和内检测数据的本地存储、展示、管理、维护；

显示功能单元：用于展示管道的数据信息，用图表形式展示管道内检测数据与比对分析结果，实现信息以及分析结果的数字化和可视化；

内检测数据比对分析功能单元：用于管道多轮次内检测数据的比对、调整、分析、统计、评价等功能；

储存功能单元：用于对文档、图片和影音格式数据的展示和储存，确保满足内检测数据比对分析功能，同时可以为系统后期数据进行扩展。

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