CN111665342B - 一种管道内检测数据分析系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种管道内检测数据分析系统，包括：管理中心模块，用于实现用户管理、数据管理和数据校验；数据对齐模块，用于实现不同批次缺陷对齐、同批次数据对齐和地上地下数据对齐；数据分析模块，用于实现活性缺陷点分析、腐蚀速率计算和基准参考系维护；结果处理模块，用于实现对齐报告生成和数据分析结果的3D展示。可见，本发明提供的管道内检测数据分析系统，能够实现用户管理、数据管理和数据校验，此外，还能够实现不同批次缺陷对齐、同批次数据对齐和地上地下数据对齐，此外，还能够实现活性缺陷点分析、腐蚀速率计算和基准参考系维护，最后，本发明提供的管道内检测数据分析系统，还能够实现对齐报告生成和数据分析结果的3D展示。

Description

一种管道内检测数据分析系统

技术领域

本发明涉及石油与天然气管道技术领域，具体涉及一种管道内检测数据分析系统。

背景技术

目前我国已全面开展管道内检测工作，内检测是掌握管道安全状态最有效的方法。由于管道内检测数据量大，涵盖信息全面，因此管道内检测数据是评价管道承压能力、指导管道维修维护的重要基础数据，有效地对管道内检测数据进行处理可以得到庞大的信息量。

然而目前对于管道运营企业来说，在拿到管道内检测数据后，如何挖掘内检测数据的价值是企业面临的难题。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提供一种管道内检测数据分析系统。

具体地，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种管道内检测数据分析系统，包括：

管理中心模块，用于实现用户管理、数据管理和数据校验；

数据对齐模块，用于实现不同批次缺陷对齐、同批次数据对齐和地上地下数据对齐；

数据分析模块，用于实现活性缺陷点分析、腐蚀速率计算和基准参考系维护；

结果处理模块，用于实现对齐报告生成和数据分析结果的3D展示。

进一步地，所述数据对齐模块，包括：

不同批次缺陷对齐单元，用于将不同批次获取的管道内检测数据进行对齐处理；

同批次数据对齐单元，用于将同批次获取的管道内检测数据进行对齐处理，并根据对齐处理结果进行管道缺陷交互影响判断；

地上地下数据对齐单元，用于根据管道内检测数据将管道地上特征与管道地下特征进行对齐处理。

进一步地，所述不同批次缺陷对齐单元，具体用于：

在进行不同批次管道内检测数据对齐时，选择两次内检测数据中的一次内检测数据作为对齐基准数据，另一批次的内检测数据作为被对齐对象；

获取待对齐的两组内检测数据中的阀门、弯头、环焊缝和缺陷信息；

以所述对齐基准数据为依据，先对两组内检测数据进行阀门特征对齐，在对两组内检测数据进行阀门特征对齐时，若判断两组内检测数据中对应的阀门里程偏差均小于或等于第一偏差阈值，则表示两组内检测数据中的阀门特征已对齐；若判断两组内检测数据中存在对应的阀门里程偏差大于第一偏差阈值的情况，则判断两组内检测数据中的其中一组数据是否存在漏检阀门或误检阀门的情况，若是，则对于漏检阀门的一组数据新增相应的阀门数据，或对于误检阀门的一组数据删除相应的阀门数据，否则，对阀门的里程进行拉伸或收缩调整，使得两组内检测数据的阀门数据对齐；其中，在对阀门的里程进行拉伸或收缩调整的同时，也对该阀门与前后阀门之间的其他管道特征的里程进行相应的拉伸和收缩调整；

在阀门特征对齐后，再对弯头特征和环焊缝特征依次按照阀门对齐的方式进行对齐，对齐过程采用人工干预与自动对齐相结合的方式；

在环焊缝对齐后，再对管道上的缺陷进行对齐，在对两组内检测数据进行缺陷特征对齐时，根据两批次中两两缺陷的里程差和环向分布差与对应偏差阈值的关系进行自动对齐，若里程差和环向分布差同时小于或等于对应的偏差阈值，则表示两批次中的这两个缺陷为同一缺陷，否则，表示不是同一缺陷；最后对对齐的同一缺陷进行标记。

进一步地，所述同批次数据对齐单元，具体用于：

根据管道内检测数据获取管道的环焊缝数据和不同类缺陷数据；其中，所述环焊缝数据包括：环焊缝里程和环焊缝编号；所述缺陷数据包括：里程L、缺陷所在环焊缝编号、长度l、宽度w、环向分布O、位置，距上游环焊缝距离L_up和所在管节长度L₀；

根据所述环焊缝数据和所述缺陷数据进行管道缺陷与环焊缝交互影响的判断；和/或，根据所述不同类缺陷数据进行管道复合型缺陷交互影响的判断，其中，所述管道复合型缺陷为管道上任意两种缺陷组成的复合型缺陷。

进一步地，所述地上地下数据对齐单元，具体用于：

根据管道内检测数据获取管道的地面磁标记信息和管道的环焊缝信息，并根据管道的地面磁标记信息和管道的环焊缝信息，获取地面磁标记与环焊缝之间的对应关系；

根据地面磁标记与环焊缝之间的对应关系，以及地面磁标记与地面桩之间的对应关系，获取地面桩与环焊缝之间的对应关系。

进一步地，所述数据分析模块，包括：

活性缺陷点分析单元，用于实现活性缺陷点分析；

腐蚀速率计算单元，用于实现腐蚀速率计算；

基准参考系维护单元，用于实现基准参考系维护。

进一步地，所述活性缺陷点分析单元，具体用于：

根据不同批次的管道内检测数据的对齐处理结果，判断管道中是否存在活性缺陷；

其中，所述根据不同批次的管道内检测数据的对齐处理结果，判断管道中是否存在活性缺陷，具体包括：

根据缺陷对齐结果，对于体积型缺陷，判断两批次检测的同一缺陷的缺陷深度是否有增长，若是，则对应的缺陷为活性缺陷；对于非体积型缺陷，判断同一缺陷的轴向长度和环向宽度是否有增长，若有，则对应的缺陷为活性缺陷。

进一步地，所述腐蚀速率计算单元，具体用于：

根据不同批次的管道内检测数据的对齐处理结果，计算管道腐蚀速率；

其中，所述根据不同批次的管道内检测数据的对齐处理结果，计算管道腐蚀速率，具体包括：

根据所有活性体积型缺陷的深度变化和两次内检测的时间间隔，分别计算每个活性体积型缺陷的腐蚀速率；

根据每个活性体积型缺陷的腐蚀速率，选择最大的腐蚀速率作为管道的腐蚀速率；或，根据每个活性体积型缺陷的腐蚀速率，求取平均腐蚀速率后作为管道的腐蚀速率；或，根据每个活性体积型缺陷的腐蚀速率，基于统计学算法求解管道的腐蚀速率。

进一步地，所述基准参考系维护单元，具体用于：

在两批次内检测数据对齐之后，将两批次的对齐结果分别保存到对齐历史中，并将对齐后的最新一次内检测数据作为基准参考系进行保存；其中，基准参考系中包括地下阀门、弯头、环焊缝与所有特征缺陷，为下一次对齐工作提供基准。

进一步地，所述管理中心模块，包括：

用户管理单元，用于实现账号管理、密码管理、信息修改和权限管理；

数据管理单元，用于实现管道数据、检测数据、对齐数据和数据导入的管理；

数据校验单元，用于实现有效性校验、逻辑校验、空值校验和数据展示。

由上述技术方案可知，本发明提供的管道内检测数据分析系统，包括：管理中心模块，用于实现用户管理、数据管理和数据校验；数据对齐模块，用于实现不同批次缺陷对齐、同批次数据对齐和地上地下数据对齐；数据分析模块，用于实现活性缺陷点分析、腐蚀速率计算和基准参考系维护；结果处理模块，用于实现对齐报告生成和数据分析结果的3D展示。可见，本发明提供的管道内检测数据分析系统，能够实现用户管理、数据管理和数据校验，此外，还能够实现不同批次缺陷对齐、同批次数据对齐和地上地下数据对齐，此外，还能够实现活性缺陷点分析、腐蚀速率计算和基准参考系维护，最后，本发明提供的管道内检测数据分析系统，还能够实现对齐报告生成和数据分析结果的3D展示。

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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的管道内检测数据分析系统的结构示意图；

图2是本发明一实施例提供的在阀门对齐时漏检、误检和未对齐需调整三种情况的判断示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整的描述，显然，所描述的实施例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作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。

本发明一实施例提供了一种管道内检测数据分析系统，参见图1，该系统包括：管理中心模块、数据对齐模块、数据分析模块和结果处理模块；其中：

管理中心模块，用于实现用户管理、数据管理和数据校验；

数据对齐模块，用于实现不同批次缺陷对齐、同批次数据对齐和地上地下数据对齐；

数据分析模块，用于实现活性缺陷点分析、腐蚀速率计算和基准参考系维护；

结果处理模块，用于实现对齐报告生成和数据分析结果的3D展示。

由上述技术方案可知，本实施例提供的管道内检测数据分析系统，包括：管理中心模块，用于实现用户管理、数据管理和数据校验；数据对齐模块，用于实现不同批次缺陷对齐、同批次数据对齐和地上地下数据对齐；数据分析模块，用于实现活性缺陷点分析、腐蚀速率计算和基准参考系维护；结果处理模块，用于实现对齐报告生成和数据分析结果的3D展示。可见，本实施例提供的管道内检测数据分析系统，能够实现用户管理、数据管理和数据校验，此外，还能够实现不同批次缺陷对齐、同批次数据对齐和地上地下数据对齐，此外，还能够实现活性缺陷点分析、腐蚀速率计算和基准参考系维护，最后，本实施例提供的管道内检测数据分析系统，还能够实现对齐报告生成和数据分析结果的3D展示。

进一步地，在一种优选实施方式中，所述数据对齐模块，包括：

不同批次缺陷对齐单元，用于将不同批次获取的管道内检测数据进行对齐处理；

同批次数据对齐单元，用于将同批次获取的管道内检测数据进行对齐处理，并根据对齐处理结果进行管道缺陷交互影响判断；

地上地下数据对齐单元，用于根据管道内检测数据将管道地上特征与管道地下特征进行对齐处理。

在本实施方式中，将不同批次获取的管道内检测数据进行对齐处理，从而方便找出活性缺陷，也方便计算管道腐蚀率等管道性能指标。

在本实施方式中，将同批次获取的管道内检测数据进行对齐处理，并根据对齐处理结果进行管道缺陷交互影响判断，可以获知管道缺陷交互影响结果。如管道缺陷与环焊缝存在交互影响时判断为交互型缺陷。而复合型缺陷为管道上任意两种缺陷组成的复合型缺陷，例如：凹陷与金属损失的复合型缺陷、凹陷与焊缝缺陷的复合型缺陷、金属损失与焊缝缺陷的复合型缺陷等等。

在本实施方式中，将管道地下特征包括阀门、弯头、环焊缝及缺陷等特征，以及管道地上特征包括磁标记和桩等特征进行对齐，可以方便地下缺陷的快速定位。

进一步地，在一种优选实施方式中，所述不同批次缺陷对齐单元，具体用于：

在进行不同批次管道内检测数据对齐时，选择两次内检测数据中的一次内检测数据作为对齐基准数据，另一批次的内检测数据作为被对齐对象；

获取待对齐的两组内检测数据中的阀门、弯头、环焊缝和缺陷信息；

以所述对齐基准数据为依据，先对两组内检测数据进行阀门特征对齐，在对两组内检测数据进行阀门特征对齐时，若判断两组内检测数据中对应的阀门里程偏差均小于或等于第一偏差阈值，则表示两组内检测数据中的阀门特征已对齐；若判断两组内检测数据中存在对应的阀门里程偏差大于第一偏差阈值的情况，则判断两组内检测数据中的其中一组数据是否存在漏检阀门或误检阀门的情况。具体漏检或误检的判断可根据该两个里程偏差大的阀门所对应的检测阀门里程的变化对比获得。例如，可通过图形化方式判断，图2给出了阀门在对齐过程中漏检、未对齐(需调整)和误检三种情况的图解方式判断方法，具体将两组检测数据的阀门特征根据里程轴(横坐标里程)进行标记，则是否存在漏检、误检或未对齐需调整可通过图形直观的判断和获取。例如，对于a误检的情况，其中第二行的黑色标记为误检的阀门，应删除该阀门数据。又如，对于c漏检的情况，其中第四行两个白色阀门标记之间没有阀门数据，由对齐基准上的阀门数据可知，该种情况属于漏检一个阀门数据。又如，对于b的情况，由于既不存在误检的情况，又不存在漏检的情况，但是数据未对齐，此时，应对阀门的里程进行拉伸或收缩调整，使得两组内检测数据的阀门数据对齐；

在阀门特征对齐后，再对弯头特征和环焊缝特征依次按照阀门对齐的方式进行对齐，对齐过程采用人工干预与自动对齐相结合的方式；

在环焊缝对齐后，再对管道上的缺陷进行对齐，在对两组内检测数据进行缺陷特征对齐时，根据两批次中两两缺陷的里程差和环向分布差与对应偏差阈值的关系进行自动对齐，若里程差和环向分布差同时小于或等于对应的偏差阈值，则表示两批次中的这两个缺陷为同一缺陷，否则，表示不是同一缺陷；最后对对齐的同一缺陷进行标记。

在本实施方式中，在进行两批次管道内检测数据对齐时，以最近一次或检测精度较高的一次内检测数据作为对齐基准，另一批次的作为被对齐对象。在确定好待对齐的两批次内检测数据后，获取两批次待对齐数据的特征参数，包括特征里程、环焊缝编号、距离环焊缝的距离、特征尺寸等参数。这里，需要说明的是，为提高内检测数据对齐精度，优选将检测精度较高的一次内检测数据作为对齐基准数据。

在本实施方式中，由于在管道的特征数据中，阀门特征为数量较少且较为典型、稳定和规律的特征，因此在进行两组管道数据进行对齐时，可优选先进行阀门特征的对齐，这样一方面可以保证数据对齐的基本质量，另一方面还可以保证数据对齐的效率。类似的道理，为进一步提高数据对齐的质量，还可以进一步选择数量稍多于阀门特征，且较为典型、稳定和规律的弯头特征作为第二类对齐参考特征。在经过阀门特征和弯头特征的依次对齐后，实际上两组管道数据已有一个大致的对齐框架，不过为进一步提高每个管节上缺陷数据对齐精度，可将管道数据中的环焊缝特征，作为进一步对齐的参考特征，由于管道中的环焊缝特征一方面比较典型、稳定以及具有一定的规律性，另一方面其数量也比较适中，因此，在进行阀门特征和弯头特征的对齐后，进一步进行环焊缝特征的对齐，从而不但可以兼顾数据对齐的效率，而且可有效提高数据对齐的质量。在环焊缝对齐后，再对管道上的缺陷进行对齐，在对两组内检测数据进行缺陷特征对齐时，根据两批次中两两缺陷的里程差和环向分布差与对应偏差阈值的关系，若里程差和环向分布差同时小于或等于对应的偏差阈值，则表示两批次中的这两个缺陷为同一缺陷，否则，表示不是同一缺陷，最后对对齐的同一缺陷进行标记。

由于在管道内检测的实际操作中，可能会发生里程轮打滑、检测器信号丢失等现象，从而有可能使得一次检测结果中存在检测特征漏报、误报的情况，从而导致在多轮内检测数据对齐时，容易出现检测特征不匹配的问题。鉴于此，在判断某一特征数据(如阀门特征数据)是否对齐的过程中，若发现该特征数据未对齐，则需要进一步判断该特征数据是否存在漏检或误检的情况，若是，则应该相应地增加对应漏检的数据或者相应地删除对应误检的数据。此外，若发现某一未对齐的特征数据(如阀门特征数据)既不存在漏检又不存在误检的情况，那么有可能是因为两批次检测用的检测工具不同或其他原因而导致的数据不匹配，此时可以对相应的特征数据进行拉伸或收缩调整，使得相应的特征数据对齐。

可见，本实施方式提供的管道内检测数据对齐方法，选择一次内检测数据作为对齐基准数据，另一批次数据作为被对齐对象，然后获取待对齐的两组内检测数据中的阀门、弯头、环焊缝和缺陷等特征的所有检测信息；接着以所述对齐基准数据为依据，对两组内检测数据依次进行阀门、弯头和环焊缝特征的对齐后，对缺陷特征根据分类自动对齐，然后可以根据对齐结果查找两批次检测数据中的活性缺陷点并计算管道腐蚀速率。

本实施方式基于管道的一些固有特征，可对多轮次的内检测数据进行快速有效对齐，同时还可有效避免由于检测作业导致的特征缺失、误报或因检测工具不同而导致的特征不对应，为管道的内检测评价提供更为准确的源数据。

进一步地，在一种优选实施方式中，所述同批次数据对齐单元，具体用于：

根据管道内检测数据获取管道的环焊缝数据和不同类缺陷数据；其中，所述环焊缝数据包括：环焊缝里程和环焊缝编号；所述缺陷数据包括：里程L、缺陷所在环焊缝编号、长度l、宽度w、环向分布O、位置，距上游环焊缝距离L_up和所在管节长度L₀；

根据所述环焊缝数据和所述缺陷数据进行管道缺陷与环焊缝交互影响的判断；和/或，根据所述不同类缺陷数据进行管道复合型缺陷交互影响的判断，其中，所述管道复合型缺陷为管道上任意两种缺陷组成的复合型缺陷。

在本实施方式中，所述管道复合型缺陷为管道上任意两种缺陷组成的复合型缺陷，例如：凹陷与金属损失的复合型缺陷、凹陷与焊缝缺陷的复合型缺陷、金属损失与焊缝缺陷的复合型缺陷等等。

在本实施方式中，包括两类交互影响的判断：

第一类为：管道缺陷与环焊缝交互影响的判断，也即判断管道缺陷是否位于环焊缝上。

第二类为：管道复合型缺陷交互影响的判断，也即判断管道是否存在复合型缺陷。

本实施方式能够进行管道各类缺陷交互影响的判断，从而可以避免因管道不同类缺陷数据独立而导致专业评价人员分析时对管道复合型缺陷的遗漏。

在本实施方式中，第一类交互影响(管道缺陷与环焊缝交互影响)的判断具体包括：

获取每个缺陷距上游环焊缝距离L_up，计算缺陷距下游环焊缝的距离为：

L_down＝L₀-l-L_up

式中，L₀、l、L_up单位均为m；

获取每个缺陷距最近环焊缝的距离L_min，L_min＝min(|L_up|,L_down)；

判断缺陷距最近环焊缝的距离L_min与焊缝影响区域a的大小，通常a取0.2m，若L_min>a，则表示该缺陷不与环焊缝产生交互影响，若L_min≤a，则该缺陷与环焊缝有交互影响或位于环焊缝上。

需要说明的是，这里所述的缺陷可以为凹陷缺陷或金属损失缺陷，当判断出缺陷与环焊缝有交互影响或位于环焊缝上时，证明该缺陷对管道的安全威胁更为厉害，因此需采取更为严格和保守的评价准则。

在本实施方式中，第二类交互影响(管道复合型缺陷交互影响)的判断具体通过如下方式实现，也即判断管道是否存在复合型缺陷的步骤包括：

对于任一种复合型缺陷，获取该复合型缺陷中的两类缺陷数据，并以两类缺陷中数量较少的一类缺陷为判断基准A，另一类缺陷为B；例如一条管线上，通常凹陷数量较少，金属损失数量较多，对于凹陷与金属损失的复合型缺陷判断，就以每一个凹陷为基准。

确定每个A类缺陷上是否有缺陷B，包括：

取A类第一个缺陷A1，获取A1的里程L^A1、长度l^A1、宽度w^A1和环向分布O^A1；

判断缺陷A1面积区域内是否有B类缺陷，即，是否有B类缺陷的长度l^Bx、宽度w^Bx、里程L^Bx和环向分布O^Bx同时满足下面a，b两个条件：

a、两缺陷在轴向方向有交叉，即：

L^Bx-1/2*l^Bx<L^A1+1/2*l^A1且L^Bx+1/2*l^Bx>L^A1-1/2*l^A1

b、两缺陷在环向方向有交叉，即：

O^Bx-360*w^Bx/πD<O^A1+360*w^A1/πD且O^Bx+360*w^Bx/πD>O^A1-360*w^A1/πD

若Bx缺陷的里程和环向分布属于A1缺陷的面积区域，则表示缺陷Bx和A1为复合型缺陷。

其中，所述缺陷Bx和A1组成的复合型缺陷的里程为L^A1，环向分布为O^A1，长度l^A1Bx和宽度w^A1Bx根据下面关系得到：

l^A1Bx＝max(L^Bx+1/2*l^Bx,L^A1+1/2*l^A1)-min(L^Bx-1/2*l^Bx,L^A1-1/2*l^A1)

w^A1Bx＝πD/180*{max(O^Bx+360*w^Bx/πD,O^A1+360*w^A1

/πD)-min(O^Bx-360*w^Bx/πD,O^A1-360*w^A1/πD)}

以上各式中，缺陷里程、长度、宽度单位均为m，环向分布单位转化为min(分)。

由上面描述可知，在本实施方式中，首先获取管道内检测结果中的除环焊缝缺陷外的某类缺陷如凹陷、金属损失、焊缝缺陷、螺旋焊缝、纵焊缝缺陷的检测数据，然后找出管道内检测结果中的环焊缝数据；接着判断是否存在缺陷位于环焊缝上，以及，判断复合型缺陷的交互影响，主要包括判断是否存在两种缺陷的复合型缺陷，如凹陷与金属损失的复合型缺陷、凹陷与焊缝缺陷的复合型缺陷、金属损失与焊缝缺陷的复合型缺陷，最后根据缺陷尺寸重新计算复合型缺陷尺寸。可见，本实施方式提供的管道缺陷交互影响判断方法，能够进行管道各类缺陷交互影响的判断，从而可以避免因管道不同类缺陷数据独立而导致专业评价人员分析时对管道复合型缺陷的遗漏(而复合型缺陷往往是危害性较大的缺陷)，此外，本实施方式还给出了根据缺陷尺寸重新计算复合型缺陷尺寸的方法，因此本实施方式还可以获取复合型缺陷的尺寸，进而方便后续进行管道安全性分析。

进一步地，在一种优选实施方式中，所述地上地下数据对齐单元，具体用于：

根据管道内检测数据获取管道的地面磁标记信息和管道的环焊缝信息，并根据管道的地面磁标记信息和管道的环焊缝信息，获取地面磁标记与环焊缝之间的对应关系；

根据地面磁标记与环焊缝之间的对应关系，以及地面磁标记与地面桩之间的对应关系，获取地面桩与环焊缝之间的对应关系。

在本实施方式中，所述根据管道内检测数据获取管道的地面磁标记信息和管道的环焊缝信息，并根据管道的地面磁标记信息和管道的环焊缝信息，获取地面磁标记与环焊缝之间的对应关系，具体包括：

根据管道内检测数据判断所述管道内检测数据中是否存在地面磁标记的检测里程数据，若存在，则根据管道内检测数据获取地面磁标记的名称或编号，以及检测里程，并对管道内检测数据中的第一个磁标记，获取其检测里程值L_c1，然后在环焊缝信息表的检测里程信息中，查找出所有检测里程在L_c1±H范围内的所有环焊缝，获取这些环焊缝的距最近参考点距离L_N1,L_N2,…,L_Nm并求解其中所有正值的最小值，该值的负数即为该磁标记距上游环焊缝的距离，该值所对应的环焊缝的编号即为该磁标记的上游环焊缝编号；按照相同的方式一一求解所有磁标记的上游环焊缝和距上游环焊缝的距离，从而获取地面磁标记与管道环焊缝的对应关系；其中，环焊缝的最近参考点指的就是地面磁标记；H表示一个管节的长度加上一个预设长度值；

若不存在地面磁标记的检测里程数据，则首先获取检测里程由小到大排列好的环焊缝信息表中的第一个环焊缝的最近参考点名称，以此作为第一个磁标记的名称，以该环焊缝的距最近参考点距离加上环焊缝里程值作为第一个磁标记的里程值L_c1，以该环焊缝的编号作为第一个磁标记的上游环焊缝编号，其次，对环焊缝信息表依据里程从小到大的顺序一一查找其最近参考点名称，直到某环焊缝的最近参考点名称发生变化且距最近参考点距离为正值且最小，则该环焊缝的最近参考点名称即为第二个磁标记的名称，最近参考点距离的负数即为磁标记的距上游环焊缝距离，编号即为磁标记的上游环焊缝编号，而磁标记的里程则为该环焊缝里程与距最近参考点距离的和；按照相同的方式一一求解所有地面磁标记的里程、名称、上游环焊缝编号和距上游环焊缝距离。

在本实施方式中，需要说明的是，根据管道内检测数据可获取地面磁标记的名称(或编号)、检测里程(地下里程)、桩号、偏移量，以及管道环焊缝的地下里程、环焊缝编号、最近参考点名称和距最近参考点的距离(参考点即此处的磁标记)。

在本实施方式中，根据管道内检测数据判断所述管道内检测数据中是否存在地面磁标记的检测里程数据。若存在，获取地面磁标记的信息，以第一个磁标记为例，获取其里程值L_c1，其次在环焊缝信息表的检测里程信息中，查找出所有检测里程在L_c1±H(H可取值13m，因为一个正常的管节长度约为12m)范围内的所有环焊缝，获取这些环焊缝的距最近参考点距离L_N1,L_N2,…,L_Nm(L_N1,L_N2,…,L_Nm分别表示m个环焊缝距最近参考点距离)并求解其中所有正值(既存在正值也存在负值，正值表示下游，负值表示上游)的最小值，该值的负数即为第一个磁标记的距上游环焊缝距离，该值所对应的环焊缝的编号即为第一个磁标记的上游环焊缝编号。同理一一求解所有磁标记的上游环焊缝和距上游环焊缝的距离，从而获取地面磁标记与管道环焊缝的对应关系。

若无磁标记数据，则首先获取检测里程由小到大的环焊缝列表中第一个环焊缝的最近参考点名称，以此作为第一个磁标记的名称，以该环焊缝的距最近参考点距离+环焊缝里程值作为第一个磁标记的里程值L_c1，以该环焊缝的编号作为第一个磁标记的上游环焊缝编号，其次，对环焊缝表依据里程从小到大的顺序一一查找其最近参考点名称，直到某环焊缝的最近参考点名称发生变化且距最近参考点距离为正值且最小，则该环焊缝的最近参考点名称即为第二个磁标记的名称，最近参考点距离的负数即为磁标记的距上游环焊缝距离，编号即为磁标记的上游环焊缝编号，而磁标记的里程则为该环焊缝里程与距最近参考点距离的和。同理一一可以得出所有地面磁标记的里程、名称、上游环焊缝编号和距上游环焊缝距离。

在本实施方式中，在获取了磁标记与环焊缝的对应关系后，根据磁标记与地面桩的关系，可进一步确定地面桩与环焊缝的关系。首先获取内检测数据中磁标记的检测里程、桩号、偏移量、上游环焊缝编号和距上游环焊缝距离，则管道上与磁标记相关的地面桩的桩号即为磁标记的桩号，桩的检测里程L_zh(地下里程)则为磁标记的里程与偏移量(既存在正值也存在负值，正值表示下游，负值表示上游)的和，桩的最近参考点名称即为磁标记的名称，桩的距最近参考点距离即为磁标记偏移量的相反数。其次根据环焊缝的检测里程和桩的检测里程，求解桩的上游环焊缝编号和距上游环焊缝的距离。具体的，对桩和环焊缝依据里程由小到大排序后，选择第一个桩的检测里程值，在环焊缝信息中，从第一个环焊缝的里程开始，依次判断环焊缝里程与桩里程的大小，若环焊缝里程<桩里程，则选择下一个环焊缝里程与该桩的检测里程判断，直到出现环焊缝里程>桩里程时停止，此时，该环焊缝之前的一条环焊缝编号即为该桩的上游环焊缝编号，上一环焊缝里程与桩里程的差值即为该桩的距上游环焊缝距离，同理，选择第二个桩的检测里程值，进行上游环焊缝编号和距上游环焊缝编号的求解。在选择环焊缝里程进行判断时，从上一个桩的上游环焊缝之后的环焊缝开始。

需要注意的是，由于磁标记在埋设过程中通常是一定地上距离埋设一个，一般在桩的附近，但不是所有的桩附近都埋设了磁标记。因此，如此求解得到的与环焊缝和磁标记对应的桩只是管道的大部分桩的信息，有个别桩对应的地下信息无法获取。在确定了地下环焊缝与地上桩的关系之后，管道维护人员可根据桩对应的环焊缝轻松确定缺陷所在的区域和位置，从而帮助管道维护人员快速准确确定相应管道的开挖位置，进而提高管道维护效率。

由上面描述可知，本实施方式能够根据管道内检测数据获取管道地上特征和管道地下特征的对应关系，从而能够帮助管道维护人员快速准确确定相应管道的开挖位置，进而提高管道维护效率。

进一步地，在一种优选实施方式中，所述数据分析模块，包括：

活性缺陷点分析单元，用于实现活性缺陷点分析；

腐蚀速率计算单元，用于实现腐蚀速率计算；

基准参考系维护单元，用于实现基准参考系维护。

进一步地，在一种优选实施方式中，所述活性缺陷点分析单元，具体用于：

根据不同批次的管道内检测数据的对齐处理结果，判断管道中是否存在活性缺陷；

其中，所述根据不同批次的管道内检测数据的对齐处理结果，判断管道中是否存在活性缺陷，具体包括：

根据缺陷对齐结果，对于体积型缺陷，判断两批次检测的同一缺陷的缺陷深度是否有增长，若是，则对应的缺陷为活性缺陷；对于非体积型缺陷，判断同一缺陷的轴向长度和环向宽度是否有增长，若有，则对应的缺陷为活性缺陷。

在本实施方式中，对于体积型缺陷，判断两批次检测的同一缺陷的缺陷深度是否有增长，若是，则对应的缺陷为活性缺陷；对于非体积型缺陷，判断同一缺陷的轴向长度和环向宽度是否有增长，若有，则对应的缺陷为活性缺陷。通过活性缺陷检测，可以及时检测到活性缺陷，进而及时采取相应的措施，避免出现因不知情而导致的安全事故。

进一步地，在一种优选实施方式中，所述腐蚀速率计算单元，具体用于：

根据不同批次的管道内检测数据的对齐处理结果，计算管道腐蚀速率；

其中，所述根据不同批次的管道内检测数据的对齐处理结果，计算管道腐蚀速率，具体包括：

根据所有活性体积型缺陷的深度变化和两次内检测的时间间隔，分别计算每个活性体积型缺陷的腐蚀速率；

根据每个活性体积型缺陷的腐蚀速率，选择最大的腐蚀速率作为管道的腐蚀速率；或，根据每个活性体积型缺陷的腐蚀速率，求取平均腐蚀速率后作为管道的腐蚀速率；或，根据每个活性体积型缺陷的腐蚀速率，基于统计学算法求解管道的腐蚀速率。

在本实施方式中，选择最大的腐蚀速率作为管道的腐蚀速率是一种较为保险和安全的方式，由于管道安全影响范围较大，故选择较为保险和安全的管道腐蚀速率计算方式有利于提高管道的安全性，有效防止管道意外事故的发生。

此外，选择平均腐蚀速率后作为管道的腐蚀速率是一种适中的取舍方式，因为平均腐蚀速率能够从整体上基本反映出管道的腐蚀速率，具有一定的参考意义，相对于选择最大的腐蚀速率作为管道的腐蚀速率的方式，选择平均腐蚀速率后作为管道的腐蚀速率可以避免一些不必要的管道维护，节省管道维护资源和费用，但同时也较为冒进，因此对于人口密集或高后果区、高风险管段建议优选最大腐蚀速率。

此外，基于统计学算法求解管道的腐蚀速率具有较高的科学依据和统计学依据，从而使得获取的管道腐蚀速率具有较高的参考意义。

在本实施方式中，根据每个活性缺陷的腐蚀速率，基于统计学的算法获取管道的腐蚀速率，为基于正态分布算法或其他统计学的算法获取管道的腐蚀速率。例如，由极大似然估计法，求出腐蚀速率为正态分布的均值。

进一步地，在一种优选实施方式中，所述基准参考系维护单元，具体用于：

在两批次内检测数据对齐之后，将两批次的对齐结果分别保存到对齐历史中，并将对齐后的最新一次内检测数据作为基准参考系进行保存；其中，基准参考系中包括地下阀门、弯头、环焊缝与所有特征缺陷，为下一次对齐工作提供基准。

其中，所述基准参考系维护单元，用于维护、管理和展示对齐基准参考系中的绝对、相对坐标系。

进一步地，在一种优选实施方式中，所述管理中心模块，包括：

用户管理单元，用于实现账号管理、密码管理、信息修改和权限管理；

数据管理单元，用于实现管道数据、检测数据、对齐数据和数据导入的管理；

数据校验单元，用于实现有效性校验、逻辑校验、空值校验和数据展示。

在本实施方式中，管道数据包括管道长度、直径、厂家、铺设年代、维修历史等数据，检测数据包括环焊缝数据、缺陷数据等数据。

在本实施方式中，用户管理单元，用于实现账号管理、密码管理、信息修改和权限管理，如企业人员的账号管理和权限管理等。数据管理单元，用于对数据进行管理，包括数据的增、查、删、改等。数据校验单元，用于对数据进行校验，包括对检测数据的填报错误、关键数据缺失、逻辑错误等的校验。

进一步地，在一种优选实施方式中，所述结果处理模块，可以将数据分析结果和数据对其结果通过3D展示和对齐报告展示。此外，所述结果处理模块，还可以将交互型缺陷和复合型缺陷进行展示；以及，将新的缺陷进行展示；以及，根据不同批次管道内检测数据不同类特征的对齐结果，分析展示特征对齐率；以及根据内检测数据校验算法，对管道内检测数据进行错误校验。

可见，本实施例提供的管道内检测数据分析系统，通过对管道内检测数据进行处理和分析，能够实现多批次内检测数据的对齐，从而能够有效避免由于检测作业导致的特征缺失、误报或因检测工具不同而导致的特征不对应，为管道的内检测评价提供更为准确的源数据，进而方便管道企业计算管道腐蚀速率以及查找活性缺陷，进而使得维修维护工作更具有针对性。本实施例还能够实现地上特征和地下特征的对齐，进而方便地下缺陷的快速定位。本实施例还能够实现管体交互型与复合型缺陷的快速判断，进而可以避免因管道不同类缺陷数据独立存在而导致专业评价人员分析时对管道复合型缺陷的遗漏，此外由于交互型缺陷和复合型缺陷的危险等级往往很高，危害较大，因此及时发现交互型缺陷和复合型缺陷可以有效避免事故发生。可见，本实施例提供的管道内检测数据分析系统，一方面可以直接指导管道维修维护开挖，另一方面也为管道完整性评价提供更为科学合理的基础数据。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种管道内检测数据分析系统，其特征在于，包括：

管理中心模块，用于实现用户管理、数据管理和数据校验；

数据对齐模块，用于实现不同批次缺陷对齐、同批次数据对齐和地上地下数据对齐；

数据分析模块，用于实现活性缺陷点分析、腐蚀速率计算和基准参考系维护；

结果处理模块，用于实现对齐报告生成和数据分析结果的3D展示；

所述数据对齐模块，包括：

不同批次缺陷对齐单元，用于将不同批次获取的管道内检测数据进行对齐处理；

同批次数据对齐单元，用于将同批次获取的管道内检测数据进行对齐处理，并根据对齐处理结果进行管道缺陷与环焊缝及管道复合型缺陷的交互判断；

地上地下数据对齐单元，用于根据管道内检测数据将管道地上特征与管道地下特征进行对齐处理；

所述同批次数据对齐单元，具体用于：

根据管道内检测数据获取管道的环焊缝数据和不同类缺陷数据；其中，所述环焊缝数据包括：环焊缝里程和环焊缝编号；所述缺陷数据包括：里程L、缺陷所在环焊缝编号、长度l、宽度w、环向分布O、位置，距上游环焊缝距离L_up和所在管节长度L₀；

根据所述环焊缝数据和所述缺陷数据进行管道缺陷与环焊缝交互影响的判断；和/或，根据所述不同类缺陷数据进行管道复合型缺陷交互影响的判断，其中，所述管道复合型缺陷为管道上任意两种缺陷组成的复合型缺陷；

所述管道缺陷与环焊缝交互影响的判断具体包括：

获取每个缺陷距上游环焊缝距离L_up，计算缺陷距下游环焊缝的距离L_down：

L_down＝L₀-l-L_up

获取每个缺陷距最近环焊缝的距离L_min，L_min＝min(|L_up|,L_down)；

判断缺陷距最近环焊缝的距离L_min与焊缝影响区域a的大小，若L_min>a，则表示该缺陷不与环焊缝产生交互影响，若L_min≤a，则该缺陷与环焊缝有交互影响或位于环焊缝上；

所述管道复合型缺陷交互影响的判断具体包括：

对于任一种复合型缺陷，获取该复合型缺陷中的两类缺陷数据，并以两类缺陷中数量较少的一类缺陷A为判断基准，另一类缺陷为B；

确定每个A类缺陷上是否有B类缺陷，包括：

取A类第一个缺陷A1，获取A1的里程L^A1、长度l^A1、宽度w^A1和环向分布O^A1；

判断缺陷A1面积区域内是否有B类缺陷，即，是否有Bx缺陷的长度l^Bx、宽度w^Bx、里程L^Bx和环向分布O^Bx同时满足下面a，b两个条件：

a、两缺陷在轴向方向有交叉，即：

L^Bx-1/2*l^Bx<L^A1+1/2*l^A1且L^Bx+1/2*l^Bx>L^A1-1/2*l^A1

b、两缺陷在环向方向有交叉，即：

O^Bx-360*w^Bx/πD<O^A1+360*w^A1/πD且O^Bx+360*w^Bx/πD>O^A1-360*w^A1/πD若Bx缺陷的里程和环向分布属于A1缺陷的面积区域，则表示缺陷Bx和A1为复合型缺陷；

其中，所述缺陷Bx和A1组成的复合型缺陷的里程为L^A1，环向分布为O^A1，长度l^A1Bx和宽度w^A1Bx根据下面关系得到：

l^A1Bx＝max(L^Bx+1/2*l^Bx,L^A1+1/2*l^A1)-min(L^Bx-1/2*l^Bx,L^A1-1/2*l^A1)

w^A1Bx＝πD/180*{max(O^Bx+360*w^Bx/πD,O^A1+360*w^A1/πD)-min(O^Bx-360*

w^Bx/πD,O^A1-360*w^A1/πD)}；

所述数据分析模块，包括：

活性缺陷点分析单元，用于实现活性缺陷点分析；

腐蚀速率计算单元，用于实现腐蚀速率计算；

基准参考系维护单元，用于实现基准参考系维护；

所述活性缺陷点分析单元，具体用于：

根据不同批次的管道内检测数据的对齐处理结果，判断管道中是否存在活性缺陷；

其中，所述根据不同批次的管道内检测数据的对齐处理结果，判断管道中是否存在活性缺陷，具体包括：

根据缺陷对齐结果，对于体积型缺陷，判断两批次检测的同一缺陷的缺陷深度是否有增长，若是，则对应的缺陷为活性缺陷；对于非体积型缺陷，判断同一缺陷的轴向长度和环向宽度是否有增长，若有，则对应的缺陷为活性缺陷；

所述不同批次缺陷对齐单元，具体用于：

在进行不同批次管道内检测数据对齐时，选择两次内检测数据中的一次内检测数据作为对齐基准数据，另一批次的内检测数据作为被对齐对象；

获取待对齐的两组内检测数据中的阀门、弯头、环焊缝和缺陷信息；

以所述对齐基准数据为依据，先对两组内检测数据进行阀门特征对齐，在对两组内检测数据进行阀门特征对齐时，若判断两组内检测数据中对应的阀门里程偏差均小于或等于第一偏差阈值，则表示两组内检测数据中的阀门特征已对齐；若判断两组内检测数据中存在对应的阀门里程偏差大于第一偏差阈值的情况，则判断两组内检测数据中的其中一组数据是否存在漏检阀门或误检阀门的情况，若是，则对于漏检阀门的一组数据新增相应的阀门数据，或对于误检阀门的一组数据删除相应的阀门数据，否则，对阀门的里程进行拉伸或收缩调整，使得两组内检测数据的阀门数据对齐；其中，在对阀门的里程进行拉伸或收缩调整的同时，也对该阀门与前后阀门之间的其他管道特征的里程进行相应的拉伸和收缩调整；

在阀门特征对齐后，再对弯头特征和环焊缝特征依次按照阀门对齐的方式进行对齐，对齐过程采用人工干预与自动对齐相结合的方式；

在环焊缝对齐后，再对管道上的缺陷进行对齐，在对两组内检测数据进行缺陷特征对齐时，根据两批次中两两缺陷的里程差和环向分布差与对应偏差阈值的关系进行自动对齐，若里程差和环向分布差同时小于或等于对应的偏差阈值，则表示两批次中的这两个缺陷为同一缺陷，否则，表示不是同一缺陷；最后对对齐的同一缺陷进行标记；

其中，在进行两批次管道内检测数据对齐时，以精度较高的一次内检测数据作为对齐基准，另一批次的作为被对齐对象。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述地上地下数据对齐单元，具体用于：

根据管道内检测数据获取管道的地面磁标记信息和管道的环焊缝信息，并根据管道的地面磁标记信息和管道的环焊缝信息，获取地面磁标记与环焊缝之间的对应关系；

根据地面磁标记与环焊缝之间的对应关系，以及地面磁标记与地面桩之间的对应关系，获取地面桩与环焊缝之间的对应关系。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述腐蚀速率计算单元，具体用于：

根据不同批次的管道内检测数据的对齐处理结果，计算管道腐蚀速率；

其中，所述根据不同批次的管道内检测数据的对齐处理结果，计算管道腐蚀速率，具体包括：

根据所有活性体积型缺陷的深度变化和两次内检测的时间间隔，分别计算每个活性体积型缺陷的腐蚀速率；

根据每个活性体积型缺陷的腐蚀速率，选择最大的腐蚀速率作为管道的腐蚀速率；或，根据每个活性体积型缺陷的腐蚀速率，求取平均腐蚀速率后作为管道的腐蚀速率；或，根据每个活性体积型缺陷的腐蚀速率，基于统计学算法求解管道的腐蚀速率。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述基准参考系维护单元，具体用于：

在两批次内检测数据对齐之后，将两批次的对齐结果分别保存到对齐历史中，并将对齐后的最新一次内检测数据作为基准参考系进行保存；其中，基准参考系中包括地下阀门、弯头、环焊缝与所有特征缺陷，为下一次对齐工作提供基准。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述管理中心模块，包括：

用户管理单元，用于实现账号管理、密码管理、信息修改和权限管理；

数据管理单元，用于实现管道数据、检测数据、对齐数据和数据导入的管理；

数据校验单元，用于实现有效性校验、逻辑校验、空值校验和数据展示。

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