CN114166214B - 基于sta/lta算法的管道连接器检测方法和系统 - Google Patents

基于sta/lta算法的管道连接器检测方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于STA/LTA算法的管道连接器检测方法、系统、存储介质和电子设备，涉及管道连接器检测领域。本发明根据震动声信号数据，采用STA/LTA算法获取管道机器人在被检测管道内的运行时间，与不同时刻所对应的管道连接器的关系信息，记为第一检测结果；根据安装在管道机器人上的惯性传感器在被检测管道内收集的惯性数据，获取所述管道机器人的运动轨迹与时间对应的分布信息，记为第二检测结果；根据所述第一检测结果和第二检测结果，获取所述被检测管道中管道连接器的位置信息。利用震动声信号基于STA/LTA算法的管道连接器检测是不需要在管道机器人中安装或添加其他任何传感器，无需占用过多资源，也不再仅仅局限于利用声信号或SINS进行管道连接器的定位。

Description

基于STA/LTA算法的管道连接器检测方法和系统
技术领域
本发明涉及管道连接器检测技术领域，具体涉及一种基于STA/LTA算法的管道连接器检测方法、系统、存储介质和电子设备。
背景技术
管道运输是五大运输方式之一，具有高效率、安全、环保等优势。而管道一方面加强了国民经济建设，另一方面，在日常安全运营管理中存在很多安全性的问题。管道机器人广泛用于监测和管理管道完整性。在管道机器人作业过程中，持续测量管道机器人的位置非常重要，以实现对管道完整的最佳检查。
管道机器人是一种工具，可以在管道内移动。管道机器人本身安装各种传感器，如超声波传感器、磁传感器、惯性传感器等。管道机器人传感器，在管道中获取信息并执行各种维护操作。一般来说，管道机器人的总航程可以从几百米到几百公里以上。惯性传感器具有不确定性大、噪声大等特点。因此，管道机器人在独立运行下，管道机器人的位置、速度和姿态角误差都会迅速增大。一般情况下，管道定位系统的速度修正是由管道机器人安装的里程仪及在管道内运动的非完整性约束提供。同时，管道检测定位系统的位置修正由沿被检测管道每隔一定距离且位置已知的地表磁标记提供。但是，小体积、低精度的惯性传感器构成的管道检测定位系统的姿态角误差发散严重，还需要对管道机器人的姿态角误差修正。因此，需要寻找一种为惯性辅助小径管道检测定位系统提供姿态角误差修正的方法。
通常情况下，管道是由直管道段通过管道连接器(推入、焊缝和法兰等)连接而成的。管道连接处在长期的外部环境中易遭腐蚀甚至破裂。此外，管道机器人具有在直管道内具有航向角和俯仰角不变的特性，这种特性可用于修正管道定位系统的姿态角发散误差，提高管道检测定位系统的精度。因此，对管道连接器的正确检测并确定其具体坐标位置至关重要。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于STA/LTA算法的管道连接器检测方法、系统、存储介质和电子设备，解决了无法准确检测管道连接器坐标位置的技术问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种基于STA/LTA算法的管道连接器检测方法，包括：
S1、至少获取管道机器人在被检测管道内收集的震动声信号数据；
S2、根据所述震动声信号数据，采用STA/LTA算法获取所述管道机器人在被检测管道内的运行时间，与不同时刻所对应的管道连接器的关系信息，记为第一检测结果；
S3、根据安装在所述管道机器人上的惯性传感器在被检测管道内收集的惯性数据，获取所述管道机器人的运动轨迹与时间对应的分布信息，记为第二检测结果；
S4、根据所述第一检测结果和第二检测结果，获取所述被检测管道中管道连接器的位置信息。
优选的，所述S2具体包括：
S21、设置短时窗长度S、长时窗长度L、判定的阈值ρ；
S22、短时窗和长时窗组合在波列上移动，并计算短时窗和长时窗的能量平均值；
Figure BDA0003351508460000031
Figure BDA0003351508460000032
其中，XSTA表示短时窗的能量平均值，XLTA表示长时窗的能量平均值；F(t)表示震动声信号数据；
S23、求解短时窗与长时窗的能量平均比值XSTA-LTA(t)，并判定XSTA-LTA(t)是否超过设置的阈值ρ，若低于ρ则运行S22；若大于ρ则确定在该时刻刚好经过一个管道连接器；
Figure BDA0003351508460000033
S24、汇总所有经过管道连接器的信息，获取第一检测结果。
优选的，所述S3中设置采样时间，对所述惯性数据进行采样，并采用惯性导航算法进行处理，获取第二检测结果，所述分布信息具体管道机器人在所述被检测管道内的速度、位置以及姿态信息。
优选的，所述S4具体包括：
将所述第一检测结果和第二检测结果进行时间插值同步处理，获取等效信息即为所述被检测管道中管道连接器的位置信息。
优选的，所述S1还包括获取所述管道机器人在被检测管道内收集的旋转角速率，所述旋转角速率用于判断所述管道机器人是否通过弯曲管道；
对应的，所述S2还包括根据弯管检测结果，完善所述第一检测结果。
优选的，所述S1中采用安装在所述管道机器人上的声学监测台收集震动声信号数据；采用安装在所述管道机器人上的三轴陀螺仪收集旋转角速率。
一种基于STA/LTA算法的管道连接器检测系统，包括：
收集模块，用于执行S1、至少获取管道机器人在被检测管道内收集的震动声信号数据；
第一检测模块，用于执行S2、根据所述震动声信号数据，采用STA/LTA算法获取所述管道机器人在被检测管道内的运行时间，与不同时刻所对应的管道连接器的关系信息，记为第一检测结果；
第二检测模块，用于执行S3、根据安装在所述管道机器人上的惯性传感器在被检测管道内收集的惯性数据，获取所述管道机器人的运动轨迹与时间对应的分布信息，记为第二检测结果；
获取模块，用于执行S4、根据所述第一检测结果和第二检测结果，获取所述被检测管道中管道连接器的位置信息。
一种存储介质，其特征在于，其存储有用于基于STA/LTA算法的管道连接器检测的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行如上所述的基于STA/LTA算法的管道连接器检测方法。
一种电子设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储器；以及
一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行，所述程序包括用于执行如上所述的基于STA/LTA算法的管道连接器检测方法。
(三)有益效果
本发明提供了一种基于STA/LTA算法的管道连接器检测方法、系统、存储介质和电子设备。与现有技术相比，具备以下有益效果：
本发明根据震动声信号数据，采用STA/LTA算法获取所述管道机器人在被检测管道内的运行时间，与不同时刻所对应的管道连接器的关系信息，记为第一检测结果；根据安装在所述管道机器人上的惯性传感器在被检测管道内收集的惯性数据，获取所述管道机器人的运动轨迹与时间对应的分布信息，记为第二检测结果；根据所述第一检测结果和第二检测结果，获取所述被检测管道中管道连接器的位置信息。利用震动声信号基于STA/LTA算法的管道连接器检测是不需要在管道机器人中安装或添加其他任何传感器，无需占用过多资源，也不再仅仅局限于利用声信号或SINS进行管道连接器的定位。
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为本发明实施例提供的一种基于STA/LTA算法的管道连接器检测方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种基于STA/LTA算法的管道连接器检测方法的流程示意图；
图3为本发明实施例提供的一种利用震动声信号检测管道连接器示意图；
图4为本发明实施例提供的一种基于STA/LTA算法的管道连接器检测系统的结构框图。
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，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。
本申请实施例通过提供一种基于STA/LTA算法的管道连接器检测方法、系统、存储介质和电子设备，无法准确检测管道连接器坐标位置的技术问题。
本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
本发明实施例根据震动声信号数据，采用STA/LTA算法获取所述管道机器人在被检测管道内的运行时间，与不同时刻所对应的管道连接器的关系信息，记为第一检测结果；根据安装在所述管道机器人上的惯性传感器在被检测管道内收集的惯性数据，获取所述管道机器人的运动轨迹与时间对应的分布信息，记为第二检测结果；根据所述第一检测结果和第二检测结果，获取所述被检测管道中管道连接器的位置信息。利用震动声信号基于STA/LTA算法的管道连接器检测是不需要在管道机器人中安装或添加其他任何传感器，无需占用过多资源，也不再仅仅局限于利用声信号或SINS进行管道连接器的定位。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
实施例：
第一方面，如图1所示，本发明实施例提供了一种基于STA/LTA算法的管道连接器检测方法，包括：
S1、至少获取管道机器人在被检测管道内收集的震动声信号数据；
S2、根据所述震动声信号数据，采用STA/LTA算法获取所述管道机器人在被检测管道内的运行时间，与不同时刻所对应的管道连接器的关系信息，记为第一检测结果；
S3、根据安装在所述管道机器人上的惯性传感器在被检测管道内收集的惯性数据，获取所述管道机器人的运动轨迹与时间对应的分布信息，记为第二检测结果；
S4、根据所述第一检测结果和第二检测结果，获取所述被检测管道中管道连接器的位置信息。
本发明实施例利用震动声信号基于STA/LTA算法的管道连接器检测是不需要在管道机器人中安装或添加其他任何传感器，无需占用过多资源，也不再仅仅局限于利用声信号或SINS进行管道连接器的定位，进而指示修正管道机器人的姿态角误差。
下面将结合具体内容详细介绍上述技术方案的各个步骤：
S1、至少获取管道机器人在被检测管道内收集的震动声信号数据。
如图2～3所示，所述S1中采用安装在所述管道机器人上的声学监测台收集震动声信号数据。
此外，所述S1还包括获取所述管道机器人在被检测管道内收集的旋转角速率，所述旋转角速率用于判断所述管道机器人是否通过弯曲管道。
具体来说：静止状态下陀螺仪输出角速率的平方和作为阈值，当三轴陀螺仪测量俯仰角或航向角的旋转角速率测量值大于阈值，则判定管道测量装置正通过弯曲管道段，否则判定管道测量装置正通过直管道段；所述S1中采用安装在所述管道机器人上的三轴陀螺仪收集旋转角速率。
S2、根据所述震动声信号数据，采用STA/LTA算法获取所述管道机器人在被检测管道内的运行时间，与不同时刻所对应的管道连接器的关系信息，记为第一检测结果。
当只考虑获取震动声信号数据时，即由声学监测台测量由管道机器人产生的震动声信号用于判断环形焊缝和法兰等管道连接器；所述S2具体包括：
S21、设置短时窗长度S、长时窗长度L、判定的阈值ρ；
S22、短时窗和长时窗组合在波列上移动，并计算短时窗和长时窗的能量平均值；
Figure BDA0003351508460000091
Figure BDA0003351508460000092
其中，XSTA表示短时窗的能量平均值，XLTA表示长时窗的能量平均值；F(t)表示震动声信号数据；
S23、求解短时窗与长时窗的能量平均比值XSTA-LTA(t)，并判定XSTA-LTA(t)是否超过设置的阈值ρ，若低于ρ则运行S22；若大于ρ则确定在该时刻刚好经过一个管道连接器(环形焊缝或者法兰等)；
Figure BDA0003351508460000093
S24、汇总所有经过管道连接器的信息，获取第一检测结果。
当还考虑到三轴陀螺仪测量的旋转角速率测量值可以用于判断管道测量装置即管道机器人是否通过弯曲管道时，如图3所示，可以将弯管检测结果用于进一步完善所述第一检测结果，得到整个被检测管道中的管道连接器与时间的对应关系。
S3、根据安装在所述管道机器人上的惯性传感器在被检测管道内收集的惯性数据，获取所述管道机器人的运动轨迹与时间对应的分布信息，记为第二检测结果。
所述S3中设置采样时间，对所述惯性数据进行采样，并采用惯性导航算法进行处理，获取第二检测结果，所述分布信息具体管道机器人在所述被检测管道内的速度、位置以及姿态信息。
其中，惯性导航算法如下：
(1)姿态更新算法：
Figure BDA0003351508460000101
Figure BDA0003351508460000102
Figure BDA0003351508460000103
其中，
Figure BDA0003351508460000104
和/>
Figure BDA0003351508460000105
分别表示tm-1和tm时刻的姿态矩阵，矩阵/>
Figure BDA0003351508460000106
表示在惯性系i系下载体坐标系b系从tm-1时刻到tm时刻的旋转变化，/>
Figure BDA0003351508460000107
表示在惯性系i系下地理坐标系n系从tm-1时刻到tm时刻的旋转变化，/>
Figure BDA0003351508460000108
为等效旋转矢量，T表示采样间隔T＝tm-tm-1，/>
Figure BDA0003351508460000109
表示n系相对于i系的旋转，MRV(.)表示矩阵形式。
(2)速度更新算法：
Figure BDA00033515084600001010
其中，
Figure BDA00033515084600001011
和/>
Figure BDA00033515084600001012
分别为tm时刻和tm-1时刻的惯性导航速度，/>
Figure BDA00033515084600001013
表示时间段T内导航系比力速度的速度增量，/>
Figure BDA00033515084600001014
表示时间段T内导航系有害加速度的速度增量。
(3)位置更新算法
Figure BDA00033515084600001015
其中，Pm和Pm-1分别表示tm时刻和tm-1时刻的位置。
S4、根据所述第一检测结果和第二检测结果，获取所述被检测管道中管道连接器的位置信息。
由于二者的结果是基于不同的数据源，因此将所述第一检测结果和第二检测结果进行时间插值同步处理，获取等效信息即为所述被检测管道中管道连接器在同一时刻的位置信息。
第二方面，如图4所示，本发明实施例还提供了一种基于STA/LTA算法的管道连接器检测系统，包括：
收集模块，用于执行S1、至少获取管道机器人在被检测管道内收集的震动声信号数据；
第一检测模块，用于执行S2、根据所述震动声信号数据，采用STA/LTA算法获取所述管道机器人在被检测管道内的运行时间，与不同时刻所对应的管道连接器的关系信息，记为第一检测结果；
第二检测模块，用于执行S3、根据安装在所述管道机器人上的惯性传感器在被检测管道内收集的惯性数据，获取所述管道机器人的运动轨迹与时间对应的分布信息，记为第二检测结果；
获取模块，用于执行S4、根据所述第一检测结果和第二检测结果，获取所述被检测管道中管道连接器的位置信息。
第三方面，本发明实施例还提供了一种存储介质，其存储有用于基于STA/LTA算法的管道连接器检测的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行如上所述的基于STA/LTA算法的管道连接器检测方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：
一个或多个处理器；
存储器；以及
一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行，所述程序包括用于执行如上所述的基于STA/LTA算法的管道连接器检测方法。
可理解的是，本发明实施例提供的基于STA/LTA算法的管道连接器检测系统、存储介质和电子设备与本发明实施例提供的基于STA/LTA算法的管道连接器检测方法相对应，其有关内容的解释、举例和有益效果等部分可以参考基于STA/LTA算法的管道连接器检测方法中的相应部分，此处不再赘述。
综上所述，与现有技术相比，具备以下有益效果：
本发明根据震动声信号数据，采用STA/LTA算法获取所述管道机器人在被检测管道内的运行时间，与不同时刻所对应的管道连接器的关系信息，记为第一检测结果；根据安装在所述管道机器人上的惯性传感器在被检测管道内收集的惯性数据，获取所述管道机器人的运动轨迹与时间对应的分布信息，记为第二检测结果；根据所述第一检测结果和第二检测结果，获取所述被检测管道中管道连接器的位置信息。利用震动声信号基于STA/LTA算法的管道连接器检测是不需要在管道机器人中安装或添加其他任何传感器，无需占用过多资源，也不再仅仅局限于利用声信号或SINS进行管道连接器的定位。
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。
以上实施例仅用以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；而这些修改或者替换，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 (8)

1.一种基于STA/LTA算法的管道连接器检测方法，其特征在于，包括：
S1、至少获取管道机器人在被检测管道内收集的震动声信号数据；
S2、根据所述震动声信号数据，采用STA/LTA算法获取所述管道机器人在被检测管道内的运行时间，与不同时刻所对应的管道连接器的关系信息，记为第一检测结果；
S3、根据安装在所述管道机器人上的惯性传感器在被检测管道内收集的惯性数据，获取所述管道机器人的运动轨迹与时间对应的分布信息，记为第二检测结果；
S4、根据所述第一检测结果和第二检测结果，获取所述被检测管道中管道连接器的位置信息；
所述S2具体包括：
S21、设置短时窗长度S、长时窗长度L、判定的阈值ρ；
S22、短时窗和长时窗组合在波列上移动，并计算短时窗和长时窗的能量平均值；
Figure FDA0004182825050000011
Figure FDA0004182825050000012
其中，XSTA表示短时窗的能量平均值，XLTA表示长时窗的能量平均值；F(t)表示震动声信号数据；
S23、求解短时窗与长时窗的能量平均比值XSTA-LTA(t)，并判定XSTA-LTA(t)是否超过设置的阈值ρ，若低于ρ则运行S22；若大于ρ则确定在该时刻刚好经过一个管道连接器；
Figure FDA0004182825050000021
S24、汇总所有经过管道连接器的信息，获取第一检测结果。
2.如权利要求1所述的基于STA/LTA算法的管道连接器检测方法，其特征在于，所述S3中设置采样时间，对所述惯性数据进行采样，并采用惯性导航算法进行处理，获取第二检测结果，所述分布信息具体为管道机器人在所述被检测管道内的速度、位置以及姿态信息。
3.如权利要求2所述的基于STA/LTA算法的管道连接器检测方法，其特征在于，所述S4具体包括：
将所述第一检测结果和第二检测结果进行时间插值同步处理，获取等效信息即为所述被检测管道中管道连接器的位置信息。
4.如权利要求2所述的基于STA/LTA算法的管道连接器检测方法，其特征在于，所述S1还包括获取所述管道机器人在被检测管道内收集的旋转角速率，所述旋转角速率用于判断所述管道机器人是否通过弯曲管道；
对应的，所述S2还包括根据弯管检测结果，完善所述第一检测结果。
5.如权利要求4所述的基于STA/LTA算法的管道连接器检测方法，其特征在于，所述S1中采用安装在所述管道机器人上的声学监测台收集震动声信号数据；采用安装在所述管道机器人上的三轴陀螺仪收集旋转角速率。
6.一种基于STA/LTA算法的管道连接器检测系统，其特征在于，包括：
收集模块，用于执行S1、至少获取管道机器人在被检测管道内收集的震动声信号数据；
第一检测模块，用于执行S2、根据所述震动声信号数据，采用STA/LTA算法获取所述管道机器人在被检测管道内的运行时间，与不同时刻所对应的管道连接器的关系信息，记为第一检测结果；
第二检测模块，用于执行S3、根据安装在所述管道机器人上的惯性传感器在被检测管道内收集的惯性数据，获取所述管道机器人的运动轨迹与时间对应的分布信息，记为第二检测结果；
获取模块，用于执行S4、根据所述第一检测结果和第二检测结果，获取所述被检测管道中管道连接器的位置信息；
所述第一检测模块具体用于：
S21、设置短时窗长度S、长时窗长度L、判定的阈值ρ；
S22、短时窗和长时窗组合在波列上移动，并计算短时窗和长时窗的能量平均值；
Figure FDA0004182825050000031
Figure FDA0004182825050000032
其中，XSTA表示短时窗的能量平均值，XLTA表示长时窗的能量平均值；F(t)表示震动声信号数据；
S23、求解短时窗与长时窗的能量平均比值XSTA-LTA(t)，并判定XSTA-LTA(t)是否超过设置的阈值ρ，若低于ρ则运行S22；若大于ρ则确定在该时刻刚好经过一个管道连接器；
Figure FDA0004182825050000041
S24、汇总所有经过管道连接器的信息，获取第一检测结果。
7.一种存储介质，其特征在于，其存储有用于基于STA/LTA算法的管道连接器检测的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行如权利要求1～5任一项所述的基于STA/LTA算法的管道连接器检测方法。
8.一种电子设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储器；以及
一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行，所述程序包括用于执行如权利要求1～5任一项所述的基于STA/LTA算法的管道连接器检测方法。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015094015A1 (ru) * 2013-12-17 2015-06-25 Открытое Акционерное Общество "Акционерная Компания По Транспорту Нефти" "Транснефть" (Оао "Ак "Транснефть") Устройство и способ для определения положения трубопровода
CN107120532A (zh) * 2017-05-11 2017-09-01 哈尔滨工程大学 基于快速正交搜索算法的管道连接器检测方法
CN107219335A (zh) * 2017-06-05 2017-09-29 哈尔滨工程大学 基于复连续小波变换的管道连接器检测方法
CN107218942A (zh) * 2017-05-11 2017-09-29 哈尔滨工程大学 小径管道缺陷定位装置及基于快速正交搜索算法的定位方法
CN107228662A (zh) * 2017-06-05 2017-10-03 哈尔滨工程大学 一种基于管道连接器的小径管道定位装置及定位方法
CN107654852A (zh) * 2017-09-26 2018-02-02 哈尔滨工程大学 一种基于管道段长度及管道连接器检测的管道内定位装置及定位方法
CN108089226A (zh) * 2018-01-29 2018-05-29 吉林大学 一种基于道间能量叠加的微地震事件自动识别方法
CN109212603A (zh) * 2018-11-08 2019-01-15 北京邮电大学 一种基于gs变换滤波和emd去噪的地震信号检测算法
CN112985369A (zh) * 2021-02-04 2021-06-18 重庆飞扬测控技术研究院有限公司 基于新型人工鱼群算法的管道连接器检测方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019240231A1 (ja) * 2018-06-15 2019-12-19 日本電気株式会社 漏えい調査装置、漏えい調査方法、および記録媒体

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015094015A1 (ru) * 2013-12-17 2015-06-25 Открытое Акционерное Общество "Акционерная Компания По Транспорту Нефти" "Транснефть" (Оао "Ак "Транснефть") Устройство и способ для определения положения трубопровода
CN107120532A (zh) * 2017-05-11 2017-09-01 哈尔滨工程大学 基于快速正交搜索算法的管道连接器检测方法
CN107218942A (zh) * 2017-05-11 2017-09-29 哈尔滨工程大学 小径管道缺陷定位装置及基于快速正交搜索算法的定位方法
CN107219335A (zh) * 2017-06-05 2017-09-29 哈尔滨工程大学 基于复连续小波变换的管道连接器检测方法
CN107228662A (zh) * 2017-06-05 2017-10-03 哈尔滨工程大学 一种基于管道连接器的小径管道定位装置及定位方法
CN107654852A (zh) * 2017-09-26 2018-02-02 哈尔滨工程大学 一种基于管道段长度及管道连接器检测的管道内定位装置及定位方法
CN108089226A (zh) * 2018-01-29 2018-05-29 吉林大学 一种基于道间能量叠加的微地震事件自动识别方法
CN109212603A (zh) * 2018-11-08 2019-01-15 北京邮电大学 一种基于gs变换滤波和emd去噪的地震信号检测算法
CN112985369A (zh) * 2021-02-04 2021-06-18 重庆飞扬测控技术研究院有限公司 基于新型人工鱼群算法的管道连接器检测方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Acoustic detection and tracking of a pipeline inspection gauge;Giancarlo Bernasconi等;《Journal of Petroleum Science and Engineering》;第194卷;第1-12页 *
MEMS捷联惯性导航系统辅助的管道检测定位技术研究;管练武;《中国博士学位论文全文数据库信息科技辑(月刊)》(第6期);第I136-116页 *
基于STA/LTA的输油管道泄漏检测方法;王贵愚等;《北京理工大学学报》;第40卷(第7期);第760-764页 *

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