CN115126963B - 一种内检测器的检测信号处理方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种内检测器的检测信号处理方法及系统，所述的内检测器的检测信号处理方法包括：获取内检测器检测的检测数据和里程数据；根据所述内检测器不同的运行速度对所述检测数据进行分段处理；当所述内检测器低速运行时，将对应的检测数据进行采样重构；当所述内检测器正常运行时，则保留对应的管道内检测数据；当所述内检测器高速运行时，将对应的检测数据进行近端插值；根据分段处理后检测数据，获取所述内检测器不同运行速度下对应的里程数；根据所述内检测器不同运行速度下对应的里程数，获取所述内检测器的检测数据总里程。通过本发明公开的一种内检测器的检测信号处理方法及系统，能够提高检验人员的工作效率。

Description

一种内检测器的检测信号处理方法及系统
技术领域
本发明涉及管道检测技术领域，具体为一种内检测器的检测信号处理方法及系统。
背景技术
内检测技术是检测油气管道缺陷最有效的方法之一，首先检测器放入管道发球筒中，利用管道输送介质驱动力推动检测器前进，检测器随介质流向前进，检测器在前进过程中采集管道信息包括：弯头、三头、阀门等管件信息以及识别管道环焊缝、直焊缝或螺旋焊缝，检测管体、焊缝所存在的缺陷，再由收球筒接收检测器，并下载检测数据进行分析。检测器运行速度主要受介质流动速度影响，然而由于管道存在弯头、阀门等管件，部分管道还会出现凹陷等管体变形缺陷，再加之输送介质具有可压缩性，这就使得内检测器的运行速度不可控，检测器在经过管件位置或者管体变形处速度降低甚至发生检测器停滞，在由于管道输送介质不断压缩，检测器前后压差逐渐增大，驱动力随之变大，当驱动力克服最大静摩擦力后，检测器会以较高的速度向前运行，固定采样率条件下，无论检测器运行速度过低还是速度过高，都会给数据分析带来一定困扰。
由于内检测设备的采样频率是固定的，检测器运行速度过低，会比正常速度下运行的检测器，在检测同样长度管道时采集到更多的检测数据，而这些数据大多是无用的。同样检测器运行速度过低，还会导致检测到管道缺陷处漏磁场的变化不明显，由于管道内检测后期数据判读就是通过分析和辨别漏磁场变化来判断管道是否存在缺陷的，所以这样就不利于后期的数据处理和判读，甚至还经常会因为检测器运行速度过低而造成缺陷漏判的现象，然而当检测器运行速度越来越低甚至停滞后就会在管道同一位置重复采集数据，从而产生大量的冗余数据，占用大量的存储空间，增加检验人员数据分析的工作量。检测器运行速度过快，检测数据的采集量就会变少，容易造成检测数据失真，压缩缺陷的显示尺寸，会对检测缺陷的量化分析带来极大的困难。
在现有技术中，授权公布号为CN114354740B的发明专利申请公开了一种管道检测系统，通过设置多个错位设置的探头环，提高漏磁数据检测的全面性，并对各个采样通道之间的漏磁数据基于漏磁波形特征进行对齐操作，由此提升管道漏磁检测系统最终确定管道缺陷的准确性。
国内外现有技术大多从硬件出发，通过改良内检测设备，使其能够尽最大化的保持数据的完整性，但仍然无法解决检测器低速运行过程的大量的数据重合，占用大量的存储空间，增加检验人员数据分析的工作量和高速运行过程的特种数据的丢失问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于：解决检测器低速运行过程中产生大量的数据重合，占用大量的存储空间，增加检验人员数据分析的工作量和高速运行过程的特种数据的丢失问题。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种内检测器的检测信号处理方法，包括：
获取内检测器检测的检测数据和里程数据；
根据所述内检测器不同的运行速度对所述检测数据进行分段处理；
当所述内检测器低速运行时，将对应的检测数据进行采样重构；
当所述内检测器正常运行时，则保留对应的管道内检测数据；
当所述内检测器高速运行时，将对应的检测数据进行近端插值；
根据分段处理后检测数据，获取所述内检测器不同运行速度下对应的里程数；
根据所述内检测器不同运行速度下对应的里程数，获取所述内检测器的检测数据总里程。
通过对管道内检测数据进行分段处理，对内检测器低速运行时的检测数据进行采样重构，剔除大量重复的检测数据，减少存储空间，减轻检验人员的工作量，提高工作效率。对内检测器高速运行时的检测数据进行近端插值，避免造成检测数据失真和压缩缺陷的显示尺寸，使检验人员不能清楚真实的了解管道的安全状况，严重威胁人民的生命和财产安全。
在本发明的一实施例中，当所述内检测器的运行速度为v<1m/s，且所述内检测器的运行速度不为0时，所述内检测器为低速运行，所述将对应的检测数据进行采样重构，通过以下公式获取：
Figure BDA0003705067520000031
其中，T表示为采样间隔，m和n表示为不同的计数器脉冲间隔，
Figure BDA0003705067520000032
和
Figure BDA0003705067520000033
表示为m和n采样脉冲对应的内插采样点相位，T0表示为内检测器的量化时钟周期，f0表示为内检测器的采样频率，π表示为圆周率，v1表示为内检测器低速运行时的速度。
在本发明的一实施例中，当所述内检测器的运行速度为0时，则将对应的检测数据不进行间隔采样。
在本发明的一实施例中，所述近端插值的运行次数，通过以下公式获取：
Figure BDA0003705067520000034
其中，N1表示为近端插值的运行次数，v3表示为内检测器高速运行时的速度。
在本发明的一实施例中，所述获取所述内检测器不同运行速度下对应的里程数，包括获取所述内检测器高速运行下的里程数，所述内检测器高速运行下的里程数据通过以下公式获取：
S3＝Nv3t1；
其中，S3表示为内检测器高速运行下的里程数，N表示为近端插值次数， v3表示为内检测器高速运行时的速度，t1表示为内检测器高速运行的时间。
在本发明的一实施例中，所述获取所述内检测器不同运行速度下对应的里程数，包括获取所述内检测器正常运行下的里程数，所述内检测器正常运行下的里程数据不做处理，在获取所述内检测器的总里程时直接采取应用。
在本发明的一实施例中，所述获取所述内检测器的检测数据总里程，通过以下公式获取：
S＝S1+S2+S3；
其中，S表示为管道内检测数据总里程，S2表示为内检测器正常运行下的里程数。
本发明还提供一种内检测器的检测信号处理系统，包括：
数据获取模块，用于获取内检测器检测的检测数据和里程数据；
数据处理模块，用于根据所述内检测器不同的运行速度对所述检测数据进行分段处理；
第一数据处理模块，用于当所述内检测器低速运行时，将对应的检测数据进行采样重构；
第二数据处理模块，用于当所述内检测器正常运行时，则保留对应的管道内检测数据；
第三数据处理模块，用于当所述内检测器高速运行时，将对应的检测数据进行近端插值；
分段里程获取模块，用于根据分段处理后检测数据，获取所述内检测器不同运行速度下对应的里程数；
总里程获取模块，用于根据所述内检测器不同运行速度下对应的里程数，获取所述内检测器的检测数据总里程。
在本发明的一实施例中，所述分段里程获取模块还用于获取所述内检测器不同运行速度下对应的里程数，包括获取所述内检测器低速运行下的里程数，所述内检测器低速运行下的里程数据通过以下公式获取：
S1＝v1T；
其中，S1表示为内检测器低速运行下的里程数据。
在本发明的一实施例中，所述分段里程获取模块还用于获取所述内检测器不同运行速度下对应的里程数，包括获取所述内检测器高速运行下的里程数，所述内检测器高速运行下的里程数据通过以下公式获取：
S3＝Nv3t1；
其中，S3表示为内检测器高速运行下的里程数，N表示为近端插值次数， v3表示为内检测器高速运行时的速度，t1表示为内检测器高速运行的时间。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：根据内检测器运行状态，自动平衡内检测器在被测管道内的运行速度，有效防止内检测器在被测管道内运行速度过快、过慢或者停滞增加对检验人员分析检测数据难度。再通过对检验数据进行分段处理，剔除大量重复的检测数据，减少检验人员的数据分析工作量，提高工作效率。避免检测数据失真和出现漏检现象，以使检验人员不能全面且真实的了解管道的安全状况，给人民的生命财产带来潜在的威胁。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为本发明实施例的一种内检测器的示意图。
图2为本发明实施例总控制器的连接框图。
图3为本发明实施例的固定装置的示意图。
图4为本发明另一实施例一种内检测器的自平衡调速方法流程图。
图5为本发明实施例调整内检测器在被检管道内的运行速度流程图。
图6为本发明实施例获取内检测器推动力的流程图。
图7为本发明实施例的内检测器运行速度示意图。
图8为本发明另一种实施例的一种内检测器的检测信号处理方法流程图。
图9为本发明实施例的检测信号未使用本发明处理时的示意图。
图10为本发明实施例的内检测信号使用本发明处理后的示意图。
图11为本发明另一种实施例的一种内检测器的检测信号处理系统框图。
图12为本发明实施例的一种计算机可读存储介质的框图。
图13为本发明实施例的一种电子设备的结构原理框图。
具体实施方式
为便于本领域技术人员理解本发明技术方案，现结合说明书附图对本发明技术方案做进一步的说明。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1至图3所示，在本发明的一实施例中，所述内检测器包括内检测本体100、固定装置、伸缩装置、挡流板130和总控制器140。其中，所述固定装置位于内检测器本体100外部的一侧，与内检测器本体100固定连接，且所述固定装置包括泄流口111，且泄流口111与内检测器本体100内部联通。伸缩装置位于内检测器本体100的内部，且所述伸缩装置的一侧与所述固定装置固定连接。挡流板130与所述伸缩装置的另一侧固定连接，总控制器140位于内检测器本体100内，与所述伸缩装置通信连接，所述伸缩装置根据总控制140的动作指令带动挡流板130进行伸缩运动，调整挡流板130 与泄流口111之间的直径，进而控制所述内检测器在被检管道内两侧的压差，从而调整内检测器的运行速度。
请参阅图1至图3所示，在本发明的一实施例中，固定装置包括固定件110、连接孔112、螺栓113、固定环114、凸台115和固定孔116。固定件110 位于内检测器本体100的外部，固定件110一侧与固定环114固定连接，固定件110的另一侧与凸台115固定连接。其中，在固定环114和凸台115上设置有多个固定件110，且相邻两个固定件110之间具有间隔。凸台115与固定环114处于不同的水平位置，使多个固定件110向一侧凸起，多个固定件110 凸起形成的空间即为泄流口111。固定环114上还设置有多个固定孔116，通过多个固定孔116与内检测器本体100固定连接。在凸台115的内部设置有连接孔112，且连接孔112穿过凸台115，伸缩装置的一侧穿过连接孔112通过螺栓113与固定装置固定连接。
请参阅图1至图3所示，在本发明的一实施例中，伸缩装置包括弹簧120、伸缩杆和控制器123。其中，弹簧120位于内检测本体100内，且一侧与内检测本体100固定连接。弹簧120呈水平放置，其水平放置的弹簧120的一侧套设在凸台115上，且与凸台115固定连接。伸缩杆包括伸缩杆本体121和辅助板122，其一侧穿过弹簧120和连接孔112，与螺栓113固定连接，弹簧 120用于支撑所述伸缩杆，弹簧120还因为自身特性，具有弹力，便于所述伸缩杆进行伸缩运动。辅助板122与伸缩杆本体121的另一侧固定连接，具体的，辅助板122与伸缩杆本体121例如一体成型。控制器123位于伸缩杆本体121内，且控制器123与总控制器140通信连接，接收总控制器140的动作指令，并按照所述动作指令控制所述伸缩杆进行伸缩运动。控制器123还与内检测器本体100的里程轮161通信连接，用于获取里程轮161记录的内检测器在所述被检管道中的运行速度数据，并将所述运行速度数据传递给总控制140。
请参阅图1至图3所示，在本发明的一实施例中，挡流板130与伸缩杆本体121的另一侧固定连接。具体的，挡流板130位于弹簧120与辅助板122 之间，且挡流板130一侧与辅助板122贴合，挡流板130的另一侧位于弹簧 120内且与伸缩杆本体121的另一侧固定连接。其中，挡流板130与泄流口 111的端口之间，形成一个进流口1130。进流口1130的直径为d，进流口1130 的直径为一个动态值，通过调整进流口1130的直径可以改变所述内检测器在被检管道内两侧的压差。
请参阅图1至图3所示，在本发明的一实施例中，所示内检测器还包括连接板150，连接板150位于固定装置与内检测器本体100之间，并分别与固定件110和内检测器本体100固定连接，且连接板150还与固定件110形成一台阶1150。当所述内检测器在被检管道内停滞时，伸缩杆本体121向靠近泄流口111一侧缩进，使挡流板130卡合在台阶1150处，密封泄流口111。
请参阅图1至图3所示，在本发明的一实施例中，内检测器还包括进气口160和里程轮161。进气口16的与内检测器本体100固定连接，且位于远离固定装置的一侧，即固定装置位于内检测器本体100的一侧，进气口160 位于内检测器本体100的另一侧。其中，天然气的气流从进气口160进入所述内检测器的内部，经过进流口1130，再通过泄流口111流出，从而形成所述内检测器在被检管道内两侧的压差。通过调整进流口1130的直径，可以调整所述压差的大小，进而控制所述内检测器在被检管道内的运行速度。其中，箭头A为天然气气流的流动方向。里程轮161位于内检测器本体100外部，且与内检测器本体100的侧边固定连接，里程轮161用于实时记录所述内检测器在所述被检管道中的运行速度数据。
请参阅图1至图3所示，在本发明的一实施例中，总控制器140还与燃气运输监控系统170通信连接，用于获取计算所述内检测器的推动力所需要的数据。
请参阅图1至图4所示，在本发明的另一实施例中，还提供一种内检测器的自平衡调速方法，所述内检测器的自平衡调速方法包括：
S110，将所述内检测器放入被检管道中，里程轮161实时记录所述内检测器在所述被检管道中的运行速度数据。
S120，控制器123实时获取里程轮161记录的运行速度数据，并根据所述运行速度数据，判断内检测器的运行状态，且控制器123将所述运行状态传递至总控制器140。
S130，总控制器140根据所述运行状态，反馈给控制器123动作指令。
S140，控制器123根据所述动作指令控制伸缩杆进行伸缩运动，带动挡流板130调整进流口1130的直径。
请参阅图1至图4所示，在本发明的一实施例中，在步骤S120中，控制器123根据获取内检测器的运行速度数据判断内检测器的运行状态。其中，包括：当所述运行速度超过6m/s时，则此时内检测器的运行状态为超速，当内检测器的运行速度过快时，导致被检管道管体无法磁化饱和，就会造成漏检现象。且高速运行的内检测器遇到弯头、三头、阀门和管道变形处时，容易毁坏管道，造成严重的事故。当所述运行速度低于2m/s时，则此时内检测器的运行状态为异常，当内检测器遇到弯头、三头、阀门和管道变形处时，此时内检测器在被检管道内发生卡堵。当内检测器停滞在被检管道内时，此时内检测器的运行状态为停滞。
请参阅图1至图5所示，在本发明的一实施例中，在步骤140中，控制器123根据所述动作指令控制伸缩杆进行伸缩运动，带动挡流板130调整进流口1130的直径，包括以下步骤：
S141，控制器140根据所述动作指令控制所述伸缩杆进行伸缩运动。
S142，当运行状态为超速时，总控制器140反馈给控制器123“伸”的动作指令，控制器123根据“伸”的动作指令，控制所述伸缩杆带动挡流板130，向远离泄流口111的一侧运动，增大进流口1130的直径，减小所述内检测器在被检管道内两侧的压差，以降低所述内检测器的运行速度。
S143，当运行状态为停滞时，总控制器140反馈给控制器123“缩”的动作指令，控制器123根据“缩”的动作指令，控制所述伸缩杆带动挡流板130 卡合在台阶1150处，密封泄流口111。
S144，当运行状态为异常时，总控制器140反馈给控制器123“缩”的动作指令，控制器123根据“缩”的动作指令，控制所述伸缩杆带动挡流板130，向靠近泄流口111的一侧运动，减小所述进流口直径，增大所述内检测器在被检管道内两侧的压差，以增加所述内检测器的运行速度。
S145，控制器123根据所述动作指令带动挡流板130调整进流口1130的直径，以调整所述内检测器在被检管道内的运行速度。
请参阅图1至图5所示，在本发明的一实施例中，在步骤140中，控制器123根据所述动作指令控制伸缩杆进行伸缩运动，带动挡流板130调整进流口1130的直径，包括当运行状态为正常时，总控制器140不反馈动作指令给控制器123。
请参阅图1至图5所示，在本发明的一实施例中，天然气的气流从进气口160中流入内检测器中，推动内检测器在被检管道内移动，当内检测器在的被检管道内的运行速度为超速、异常或者停滞时，需要调整内检测器在被检管道内两侧的压差，以减少或者增大内检测器的推动力，从而调整内检测器在被检管道内的运行速度。
请参阅图1至图6示，在本发明的一实施例中，在步骤S145中，以调整所述内检测器在被检管道内的运行速度包括以下步骤：
S1451，获取泄流面积。
其中，所述泄流面积通过以下公式获取：
Figure BDA0003705067520000111
其中，SΔ表示为泄流面积，π表示为圆周率，L1表示为挡流板直径，L2表示为泄流口的端口直径。
S1452，获取所述内检测器的泄流量。
其中，所述内检测器的泄流量通过以下公式获取：
Q＝SΔ×V×t×p；
其中，Q表示为泄流量，V表示为天然气的流速，t表示为内检测器的泄流时间，p表示为被检管道的输送压力，天然气的流速V和被检管道的输送压力p通过燃气运输监控系统读取。
所述内检测器的泄流量还通过以下公式获取：
Figure BDA0003705067520000112
其中，k表示为天然气流出系数，d表示为进流口直径，ε表示为天然气膨胀系数，α表示为天然气流量系数，Δp表示为内检测器在被检管道内两侧的实际压差，ρ表示为天然气密度。其中，天然气流出系数k为0.6。
S1453，根据所述泄流面积和所述泄流量，获取所述内检测器在被检管道内两侧的实际压差。
其中，所述获取所述内检测器在被检管道内两侧的实际压差，通过以下公式获取：
Figure BDA0003705067520000121
S1454，根据所述内检测器在被检管道内两侧的实际压差和所述泄流面积，获取所述内检测器的推动力，通过调整推动力调整所述内检测器的运行速度。
其中，当挡流板130与台阶1150没有卡合时，所述内检测器的推动力通过以下公式获取：
F＝Δp×SΔ；
其中，F表示为内检测器的推动力。
当挡流板130与台阶1150卡合时，所述内检测器的推动力通过以下公式获取：
Figure BDA0003705067520000122
其中，D表示为被测管道的内径。
请参阅图1至图6示，在本发明的一实施例中，控制器123获取里程轮 161实时记录的运行速度数据，判断所述内检测器的运行状态，并把所述运行状态传递给总控制器140。当所述运行速度为超速时，总控制器140发送“伸”的动作指令，控制器的123接收指令，控制伸缩杆本体121伸出，增大进流口1130的直径，减小所述内检测器在被检管道两侧的压差，进而减少内检测器的推动力，即减少运行速度。在总控制器140还设置相应的计算模块(途中未显示)，所述计算模块用于计算泄流面积、泄流量、所述内检测器在被检管道内两侧的实际压差和所述内检测器的推动力，再通过所述内检测器的推动力与所述内检测器的质量获取所述内检测器的运行速度，当总控制器140 获取所述内检测器的运行速度处于正常运行下时，以及当控制器123获取内检测器的运行速度数据为正常时，则总控制器140反馈给控制器123停止控制伸缩杆本体121继续伸出。
请参阅图1至图6示，在本发明的一实施例中，当所述内检测器遇到管道变形发生卡堵，则此时内检测器的运行状态为异常时，控制器123向总控制器140发送异常运行状态，当控制器123判断运行速度降低时，总控制器 140反馈“缩”的动作指令，控制器的123接收指令，控制伸缩杆本体121缩进，减少进流口1130的直径，增大所述内检测器在被检管道两侧的压差，进而增大内检测器的推动力，即增大运行速度。当总控制器140内获取的所述内检测器的运行速度处于正常运行下时，以及当控制器123获取内检测器的运行速度数据为正常时，则总控制器140反馈给控制器123停止控制伸缩杆本体121继续缩进。
请参阅图1至图6示，在本发明的一实施例中，当内检测器停滞在被检管道内时，则此时内检测器的运行状态为停滞，则通过控制器123使挡流板 132卡合在台阶1150处，即所述内检测器内部无法从泄流口111处排出，此时所述内检测器内部通过进气口160还不断向流进天然气，使所述压差也相应的越来越大。当压差增大到一定程度时候，所述内检测器克服所述内检测器的自身重力产生的阻力、磁铁的吸附力和所述内检测器前进方向杂质的阻力后，由于最大静摩擦力远大于摩擦力，所述内检测器从静止状态下，急剧加速，此时控制器123控制伸缩杆本体121伸出，增大进流口1130的直径，减小所述内检测器在被检管道两侧的压差，进而减少内检测器的推动力，减小运行速度。减小所述内检测器在被检管道两侧的压差，进而减少内检测器的推动力，即减少运行速度，当控制器123获取内检测器的运行速度数据为正常时候，则将运行状态发送给总控制器140，总控制器140反馈给控制器 123停止控制伸缩杆本体121继续伸出。
请参阅图1至图3和图7所示，在本发明的一实施例中，当内检测器完成管道内的检测后，检验人员需要对内检测器获取检测数据进行分析和判读，从而了解被检管道的安全状况。从上述可知，内检测器的运行速度不稳定，内检测器的运行速度过低或者停滞在被检管道内时，会收集到大量且重复的检测数据，还会导致检测到管道缺陷处漏磁场的变化不明显，内检测器的运行速度过快，会造成检验数据量过少甚至漏检的情况，使检测数据失真。虽让上述提出了一种内检测器的自平衡调速方法，能够在一定程度上，调整内检测器在被检管道内的运行速度，但是将运行速度从高速到正常，或者将运行速度从过低到正常又或者将运行速度从停滞到正常，都需要一定时间才能实现，在此期间，因为内检测器的运行速度不稳定。图7为内检测器的运行速度示意图，其中横坐标表示为内检测器的运行里程，单位为公里，纵坐标表示为内检测器的实时速度，单位为米/秒。从图中可以看出，内检测器的检测速度并不稳定，进而造成缺陷漏检，会给管道安全运行带来极大的隐患，导致检验人员不能全面而真实的了解管道的安全状况，严重威胁人民的生命和财产安全。
请参阅图1至图3和图8所示，在本发明的另一实施例中，还提供一种内检测器的检测信号处理方法，用于解决上述问题。所述内检测器的检测信号处理方法包括以下步骤：
S210，获取内检测器检测的检测数据和里程数据。
S220，根据所述内检测器不同的运行速度对所述检测数据进行分段处理。
S221，当所述内检测器低速运行时，将对应的检测数据进行采样重构。
S222，当所述内检测器正常运行时，则保留对应的管道内检测数据。
S223，当所述内检测器高速运行时，将对应的检测数据进行近端插值。
S230，根据分段处理后检测数据，获取所述内检测器不同运行速度下对应的里程数。
S240，根据所述内检测器不同运行速度下对应的里程数，获取所述内检测器的检测数据总里程。
请参阅图1至图3和图8所示，在本发明的一个实施例中，在步骤S210 中，根据被检管道的管径不同，选择相应规格的内检测器，并检测调试内检测器。在检测时，将调试好的内检测器放置在被检管道的发球筒中，由管道使用单位的工作人员通过切换发球流程，将介质持续注入发球筒中，利用球筒内持续增加的压力将内检测器推入被检测管道中。由于内检测器的皮碗是密封的，这样就会在内检测器前后形成压差，内检测器利用压差在被检管道内前进检测。在步骤S210前，所述内检测器的检测信号处理方法还包括：当内检测器运行至所述被检管道末端后，从所述被检管道中取出所述内检测器。即内检测器在管道中前进至管道末端，就会进入被检管道的收球筒中，此时收球站工作人员通过切换收球流程，可将内检测器取出。检测人员下载内检测器中的里程数据和检测数据，并对上述数据进行判读，分析管道的安全状况。其中，检测数据和里程数据具有对应关系，即检测数据和里程数据的本质可以看作是向量的映射关系。
请参阅图1至图3和图8所示，在本发明的一个实施例中，在步骤S220 中，与上一实施例不同的是，将内检测器的运行速度分为是低速、正常和高速，其中内检测器的运行速度为v<1m/s时为低速运行，内检测器的运行速度为v>5m/s时为高速运行，内检测器的运行速度为1m/s≤v≤5m/s时为正常速度运行。根据内检测器不同的运行速度对所述管道内检测数据进行分段处理，即对应的管道内检测数据分为内检测器低速运行时的管道内检测数据、内检测器高速运行时的管道内检测数据和内检测器正常速运行时的管道内检测数据。对管道内检测数据进行分段后，分别应用不同方式，对数据进行处理。
请参阅图1至图3和图8所示，在本发明的一个实施例中，在步骤S221 中，内检测器的采样频率是固定的，当内检测器的运行速度为v<1m/s时，且内检测器的运行低速度不为0时，内检测器会采集到大量且重复的检测数据，从而产生大量的冗余数据，在占用大量的存储空间时还增加了检测人员数据分析的工作量。除此之外，若内检测器的运行速度过低导致检测管道缺陷处的漏磁场变化不明显，不利于检测人员通过分析和辨别的漏磁场变化来判断管道是否存在缺陷，甚至会造成缺陷漏判现象。因此需要对管道内检测数据分为内检测器低速运行时的管道内检测数据进行采样，将内检测器低速运行时的管道内检测数据重构，剔除重复数据，减少数据点，即通过采用高精度采样法对内检测器低速运行时的管道内检测数据进行采样重构，其中，采样间隔为：
Figure BDA0003705067520000161
其中，T表示为采样间隔，m和n表示为不同的计数器脉冲间隔，
Figure BDA0003705067520000162
和
Figure BDA0003705067520000163
表示为m和n采样脉冲对应的内插采样点相位，T0表示为内检测器的量化时钟周期，f0表示为内检测器的采样频率，π表示为圆周率，v1表示为内检测器低速运行时的速度。
其中，根据奈奎斯理论，故要求采样频率f0应大于内检测器的采样频率的2倍，才能保证要还原检测信号。对于内检测器的运行速度为0时，可以认为此部分数据的采样间隔放至无穷大，故对此段管道内检测数据不进行采样。对内检测器低速运行段进行采样隔间获取检测数据，内检测器运行速度越低采样间隔越大，当内检测器在管道内发生停滞时，不对检测信号进行采样，通过上述处理可有效避免检测器采集过多无效重复数据，减小数据存储量，提升数据处理效率。
请参阅图1至图3和图8所示，在本发明的一个实施例中，在步骤S222 中，当所述内检测器正常运行时，则保留对应的管道内检测数据，即对于此段数据不做任何处理，检测人员在进行数据判读时，对此段管道内检测数据可直接进行分析应用。
请参阅图1至图3和图8所示，在本发明的一个实施例中，在步骤S223 中，当内检测器的运行速度为v>5m/s时，由于内检测器的运行速度过快，导致检测数据的采集量过少，容易造成检测数据失真，压缩缺陷的显示尺寸，会对检测缺陷的量化分析带来极大的困难，导致检验人员不能全面而真实的了解管道的安全状况，给人民的生命财产带来潜在的威胁。由于检测数据为非线性数据，因此利用非线性数据拟合获取近似多项式函数，即内检测器的运行速度过快对应的检测数据进行近端插值，首先获取对应检测数据的多项式函数即S(x)，再对检测数据进行近端插值。获取对应检测数据的多项式函数，所述检测数据的多项式函数通过以下公式获取：
Figure BDA0003705067520000171
其中，S(x)表示为检测数据的多项式函数，a0～aN为多项式系数，N为多项式次数，aj表示为第j个多项式系数，xj表示检测数据的j次幂。
根据所述检测数据的多项式函数与真实检测数据，获取检测数据误差，所述检测数据误差通过以下公式获取：
Figure BDA0003705067520000172
其中，δ表示为检测数据误差，yi表示为内检测器的运行速度过快对应的真实检测数据，S(xi)表示为第i个检测数据的多项式函数，M表示为误差次数，i＝0，1，2，…M。其中，M和N可自行选取，其选取值越大计算结果越准确，但同样计算量也会增加。
根据所述检测数据误差，获取检测数据的多项式函数的多项式系数，进而获取所述检测数据的多项式函数，所述多项式系数通过以下公式获取。为使得多项式函数误差最小，求得多项式函的极值的必要条件为δ对ak的偏导数为零，其中，ak表示为多项式系数，k表示为运算次数，k＝0，1，2…N，即：
Figure BDA0003705067520000181
其中，
Figure BDA0003705067520000182
表示为第i个检测数据的j次幂，其系数aj，
Figure BDA0003705067520000183
表示为第i个检测数据运算k次。将上式变形，获取以下公式：
Figure BDA0003705067520000184
即通过以上获取多项式函数值，再获取多项式函数后，再通过近端插值进行计算。为更好的呈现的检测数据，避免因采样频率不足造成缺陷漏检的情况，近端插值运算次数应与内检测器的运行速度相关。其中，运算例如可以通过matla中的polyfit函数求解获取。其中，近端插值运算为现有技术，在此不再叙述。为使检测数据更好的呈现，近端插值运算后，检测数据应以内检测器理想运行速度2m/s的运行速度相匹配，即近端插值的运行次数为：
Figure BDA0003705067520000185
其中，N1表示为近端插值的运行次数，v3表示为内检测器高速运行时的速度。
请参阅图1至图3和图8所示，在本发明的一个实施例中，在步骤S230 中，无论是采用高精度采样法对内检测器低速运行时的管道内检测数据进行采样重构还是通过近端插值法对内检测器高速运行时的管道内检测数据进行增加数据点，均会影响检测数据与里程数据的对应关系，故对于里程数据也需要根据内检测器的运行速度进行分段获取。即当内检测器的运行速度为 v<1m/s时，其对应的里程数，通过以下公式获取：
S1＝v1T；
其中，S1表示为内检测器低速运行下的里程数据，T表示为采样间隔，v1表示为内检测器低速运行时的速度。
当内检测器的运行速度为1m/s≤v≤5m/s时，因为对于此段的检测数据是不做任何处理直接应用的，根据检测数据与里程数据的对应关系，故内检测器在运行速度为正常时的里程数据，也是可以直接应用的，将内检测器在运行速度为正常时的里程数据标记为S2。
当内检测器的运行速度为v>5m/s时，其对应的里程数，通过以下公式获取：
S3＝Nv3t1；
其中，S3表示为内检测器高速运行下的里程数，N表示为近端插值次数， v3表示为内检测器高速运行时的速度，t1表示为内检测器高速运行的时间。
请参阅图1至图3和图8所示，在本发明的一个实施例中，在步骤S240 中，根据所述内检测器不同运行速度下对应的里程数，获取所述内检测器的检测数据总里程。所述的管道内检测数据总里程通过以下公式获取：
S＝S1+S2+S3；
其中，S表示为管道内检测数据总里程，S1表示为内检测器低速运行下的里程数据，S2表示为内检测器正常运行下的里程数，S3表示为内检测器高速运行下的里程数。
请参阅图8至图10所示，在本发明的一个实施例中，为清楚明了的阐述本发明，提供一具体的实施例，进行说明。被测管道为
Figure BDA0003705067520000191
的管道漏磁内检测现场实施，内检测器在管道内运行至6.2公里位置时，由于管道内的弯头导致内检测器运行速度降低，内检测器的运行速度由2.3m/s逐渐降低，并停止 65S，随着内检测器前后压差逐渐增大，内检测器的驱动逐渐增大，在克服最大静摩擦力后，内检测器的进入直管段，内检测器的运行速度逐渐增加，最终增加到8.6m/s。在此期间，内检测器检测的管道内检测数据如图9所示，其中，包括内检测器的运行速度为低速的检测数据200和内检测器的运行速度为高速的检测数据210。在检测数据100中，重复检测到多条螺旋焊缝220，在检测数据200中，没有检测到管内的缺陷数据，在检测数据200和检测数据210之间，还检测出环焊缝230。
请参阅图8至图10所示，在本发明的一个实施例中，图10为通过发明对管道内检测数据处理后的检测数据，从图10可以明显看出，在检测数据200 中，剔除了重复的螺旋焊缝220。且还检测出来，因为内检测器的运行速度为高速过高，造成的数据丢失，在通过应用本发明后，在检测数据200中还检测出一条螺旋焊缝220。
请参阅图11所示，在本发明的另一实施例中，本发明还提供一种内检测器的检测信号处理系统，所述内检测器的检测信号处理系统包括：数据获取模块1000、数据处理模块2000、第一数据处理模块2100、第二数据处理模块 2200、第三数据处理模块2300、分段里程获取模块3000和总里程获取模块 4000。其中，数据获取模块1000用于获用于获取内检测器检测的检测数据和里程数据，数据处理模块2000用于根据所述内检测器不同的运行速度对所述检测数据进行分段处理，第一数据处理模块2100用于当所述内检测器低速运行时，将对应的检测数据进行采样重构，第二数据处理模块2200用于当所述内检测器正常运行时，则保留对应的管道内检测数据，第三数据处理模块2300 用于当所述内检测器高速运行时，将对应的检测数据进行近端插值，分段里程获取模块3000用于根据分段处理后检测数据，获取所述内检测器不同运行速度下对应的里程数和总里程获取模块4000用于根据所述内检测器不同运行速度下对应的里程数，获取所述内检测器的检测数据总里程。且分段里程获取模块3000还用于获取所述内检测器不同运行速度下对应的里程数，包括获取所述内检测器低速运行下的里程数，所述内检测器低速运行下的里程数据通过以下公式获取：
S1＝v1T；
其中，S1表示为内检测器低速运行下的里程数据。
分段里程获取模块3000还用于获取所述内检测器不同运行速度下对应的里程数，包括获取所述内检测器高速运行下的里程数，所述内检测器高速运行下的里程数据通过以下公式获取：
S3＝Nv3t1；
其中，S3表示为内检测器高速运行下的里程数，N表示为近端插值次数， v3表示为内检测器高速运行时的速度，t1表示为内检测器高速运行的时间。
请参阅图12所示，本发明还提出一种计算机可读存储介质300，计算机可读存储介质300存储有计算机指令30，计算机指令30用于使用所述的内检测器的自平衡调速方法、所述的内检测器的检测信号处理方法和所述的内检测器的检测信号处理系统。计算机可读存储介质300可以是，电子介质、磁介质、光介质、电磁介质、红外介质或半导体系统或传播介质。计算机可读存储介质300还可以包括半导体或固态存储器、磁带、可移动计算机磁盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬磁盘和光盘。光盘可以包括光盘-只读存储器(CD-ROM)、光盘-读/写(CD-RW)和DVD。
请参阅图13所示，本发明还提供一种电子设备，包括处理器40和存储器50，存储器50存储有程序指令，处理器40运行程序指令实现所述的内检测器的自平衡调速方法、所述的内检测器的检测信号处理方法和所述的内检测器的检测信号处理系统。处理器40可以是通用处理器，包括中央处理器 (Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件；存储器50可能包含随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，也可能还包括非易失性存储器(Non-VolatileMemory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器50也可以为随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)类型的内部存储器，处理器40、存储器50可以集成为一个或多个独立的电路或硬件，如：专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)。需要说明的是，存储器50中的计算机程序可以通过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，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本发明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，电子设备，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
以上所述实施例仅表示发明的实施方式，本发明的保护范围不仅局限于上述实施例，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明保护范围。

Claims (8)

1.一种内检测器的检测信号处理方法，其特征在于，包括：
获取内检测器检测的检测数据和里程数据；
根据所述内检测器不同的运行速度对所述检测数据进行分段处理；
当所述内检测器低速运行时，将对应的检测数据进行采样重构；
当所述内检测器正常运行时，则保留对应的管道内检测数据；
当所述内检测器高速运行时，将对应的检测数据进行近端插值；
根据分段处理后检测数据，获取所述内检测器不同运行速度下对应的里程数；
根据所述内检测器不同运行速度下对应的里程数，获取所述内检测器的检测数据总里程；
其中，当所述内检测器的运行速度为v<1m/s，且所述内检测器的运行速度不为0时，所述内检测器为低速运行，所述将对应的检测数据进行采样重构，通过以下公式获取：
Figure FDA0003964522260000011
其中，T表示为采样间隔，m和n表示为不同的计数器脉冲间隔，
Figure FDA0003964522260000012
和
Figure FDA0003964522260000013
表示为m和n采样脉冲对应的内插采样点相位，T0表示为内检测器的量化时钟周期，f0表示为内检测器的采样频率，π表示为圆周率，v1表示为内检测器低速运行时的速度；当所述内检测器的运行速度为0时，则将对应的检测数据不进行间隔采样；
所述内检测器正常运行时的速度为1m/s≤v≤5m/s；
当所述内检测器的运行速度v>5m/s时为高速运行，将对应的检测数据进行近端插值，包括以下步骤：
获取所述内检测 器高速运行时检测数据的多项式函数；
根据所述检测数据的多项式函数与真实检测数据，获取检测数据误差；
根据所述检测数据误差，获取所述多项式函数的多项式系数；
对确定多项式系数的多项式函数进行多次近端插值；
其中，所述内检测器不同运行速度下对应的里程数包括：低速运行下的里程数据、正常运行下的里程数据和高速运行下的里程数据；所述检测数据总里程为所述内检测器不同运行速度下对应的里程数之和。
2.根据权利要求1所述的内检测器的检测信号处理方法，其特征在于，以所述内检测器理想运行速度为2m/s为依据，所述近端插值次数，通过以下公式获取：
Figure FDA0003964522260000021
其中，N1表示为近端插值次数，v3表示为内检测器高速运行时的速度。
3.根据权利要求1所述的内检测器的检测信号处理方法，其特征在于，所述内检测器低速运行下的里程数据通过以下公式获取：
S1＝v1T；
其中，S1表示为内检测器低速运行下的里程数据。
4.根据权利要求2所述的内检测器的检测信号处理方法，其特征在于，所述内检测器高速运行下的里程数据通过以下公式获取：
S3＝N1v3t1；
其中，S3表示为内检测器高速运行下的里程数，t1表示为内检测器高速运行的时间。
5.根据权利要求1所述的内检测器的检测信号处理方法，其特征在于，对所述内检测器正常运行下的里程数据不做处理，在获取所述内检测器的总里程时直接采取应用。
6.一种根据权利要求1-5任一所述的内检测器的检测信号处理方法的系统，其特征在于，包括：
数据获取模块，用于获取内检测器检测的检测数据和里程数据；
数据处理模块，用于根据所述内检测器不同的运行速度对所述检测数据进行分段处理；
第一数据处理模块，用于当所述内检测器低速运行时，将对应的检测数据进行采样重构；
第二数据处理模块，用于当所述内检测器正常运行时，则保留对应的管道内检测数据；
第三数据处理模块，用于当所述内检测器高速运行时，将对应的检测数据进行近端插值；
分段里程获取模块，用于根据分段处理后检测数据，获取所述内检测器不同运行速度下对应的里程数；
总里程获取模块，用于根据所述内检测器不同运行速度下对应的里程数，获取所述内检测器的检测数据总里程；
其中，在所述第一数据处理模块中，当所述内检测器的运行速度为v<1m/s，且所述内检测器的运行速度不为0时，所述内检测器为低速运行，所述将对应的检测数据进行采样重构，通过以下公式获取：
Figure FDA0003964522260000041
其中，T表示为采样间隔，m和n表示为不同的计数器脉冲间隔，
Figure FDA0003964522260000042
和
Figure FDA0003964522260000043
表示为m和n采样脉冲对应的内插采样点相位，T0表示为内检测器的量化时钟周期，f0表示为内检测器的采样频率，π表示为圆周率，v1表示为内检测器低速运行时的速度；当所述内检测器的运行速度为0时，则将对应的检测数据不进行间隔采样；
在所述第二数据处理模块中，所述内检测器正常运行时的速度为1m/s≤v≤5m/s；
在所述第三数据处理模块中，当所述内检测器的运行速度v>5m/s时为高速运行，将对应的检测数据进行近端插值，包括以下步骤：
获取所述内检测 器高速运行时检测数据的多项式函数；
根据所述检测数据的多项式函数与真实检测数据，获取检测数据误差；
根据所述检测数据误差，获取所述多项式函数的多项式系数；
对确定多项式系数的多项式函数进行多次近端插值；
在所述总里程获取模块中，所述内检测器不同运行速度下对应的里程数包括：低速运行下的里程数据、正常运行下的里程数据和高速运行下的里程数据；所述检测数据总里程为所述内检测器不同运行速度下对应的里程数之和。
7.根据权利要求6所述的内检测器的检测信号处理方法的系统，其特征在于，所述内检测器低速运行下的里程数据通过以下公式获取：
S1＝v1T；
其中，S1表示为内检测器低速运行下的里程数据。
8.根据权利要求7所述的内检测器的检测信号处理方法的系统，其特征在于，所述内检测器高速运行下的里程数据通过以下公式获取：
S3＝N1v3t1；
其中，S3表示为内检测器高速运行下的里程数，N1表示为近端插值次数，v3表示为内检测器高速运行时的速度，t1表示为内检测器高速运行的时间。
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