CN117520996B - 一种用于涵管的实时压力测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及压力试验技术领域，提出了一种用于涵管的实时压力测试方法，包括：获取涵管压力测试数据序列；根据涵管压力的变化范围对涵管压力测试数据序列进行分组；根据分组结果计算涵管压力权重系数；根据涵管压力权重系数计算涵管压力置信系数；根据涵管压力权重系数和涵管压力置信系数计算涵管压力置信调整数据；根据涵管压力置信调整数据获取涵管压力分布异常系数、涵管压力分布波动系数；根据涵管压力分布异常系数和涵管压力分布波动系数计算涵管压力可信特征值；根据涵管压力可信特征值对涵管压力测试数据进行异常检测。本发明通过构建涵管压力可信特征值对涵管压力测试数据进行异常检测，提高对涵管压力测试的准确性。

Description

一种用于涵管的实时压力测试方法
技术领域
本发明涉及压力试验技术领域，具体涉及一种用于涵管的实时压力测试方法。
背景技术
涵管通常是指埋于地下的管道，根据涵管材质的不同，大致可以分为金属涵管、水泥涵管和塑料涵管。水泥涵管主要应用在公路、建筑等场景，我国大部分城市的供水和排水管道多使用水泥管作为涵管，而金属涵管则常用于城市雨水管道、污水管道等。塑料涵管则多用于室内等小范围场景。生产过程中的涵管压力测试方法包括水压测试和气压测试。水压测试是将液体（通常是水）通过水泵或其他方法注入涵管，逐渐增加压力，以评估涵管的承载能力和密封性。在测试过程中，通过监测压力表和观察涵管表面是否有渗漏或变形等异常情况判断涵管的性能。而气压测试则是使用压缩空气或气体注入涵管进行压力测试，通过逐渐增加压力并使用泄漏检测剂或气密性测试仪来检查涵管是否有气体泄漏；同时观察涵管是否有变形、渗漏或其他异常情况判断涵管的性能。
在以往的压力测试过程中，不合格的涵管可能会发生渗漏、变形、破裂的现象，反应在压力传感器中为压力减小的趋势；从开始测试到发现异常需要较长的时间，单一压力传感器容易受到噪声或流体扰动的影响，导致测量结果存在偏差。且在压力的测试过程中，由于涵管的受压产生形变，涵管内的压力值呈现逐渐减小的趋势，对整体进行异常检测容易将缓慢减小的压力值当作异常值处理，从而造成对涵管压力测试的误检、漏检等，降低涵管实时压力测试的准确性。
发明内容
本发明提供一种用于涵管的实时压力测试方法，以解决涵管实时压力测试准确性较低的问题，所采用的技术方案具体如下：
本发明一个实施例一种用于涵管的实时压力测试方法，该方法包括以下步骤：
获取涵管压力测试数据序列，所述涵管压力测试数据序列包括第一压力测试数据序列、第二压力测试数据序列；
根据涵管压力变化范围对涵管压力测试数据序列进行分组，根据涵管压力测试数据序列的分组结果获取涵管压力测试数据序列每个分组的数量特征系数；根据涵管压力测试数据序列每个涵管压力子序列的数量特征系数计算每个涵管压力测试数据的涵管压力权重系数；根据每个涵管压力测试数据的涵管压力权重系数获取每个采集时刻对应的涵管压力置信系数；根据每个采集时刻对应的涵管压力置信系数计算每个采集时刻对应的涵管压力置信调整数据；根据涵管压力置信调整数据获取涵管压力置信序列，根据涵管压力置信序列计算涵管压力分布异常系数；
根据每个采集时刻对应的涵管压力置信调整数据计算每个涵管压力测试数据的涵管压力分布波动系数；根据涵管压力分布异常系数和每个涵管压力测试数据的涵管压力分布波动系数计算每个涵管压力测试数据的涵管可信特征值；根据每个涵管压力测试数据的涵管可信特征值计算每个涵管压力测试数据的涵管压力异常系数；根据每个涵管压力测试数据的涵管压力异常系数对涵管压力测试数据进行异常检测，根据检测结果对涵管进行实时压力测试。
优选的，所述根据涵管压力变化范围对涵管压力测试数据序列进行分组，根据涵管压力测试数据序列的分组结果获取涵管压力测试数据序列每个分组的数量特征系数的方法为：
根据任意一个涵管压力测试数据序列中数据的最大值和最小值确定所述任意一个涵管压力测试数据序列的涵管压力变化值域，对所述涵管压力变化值域进行均匀划分，根据所述涵管压力变化值域的划分结果对所述任意一个涵管压力测试数据序列进行分组，将所述任意一个涵管压力测试数据序列的每个分组作为所述任意一个涵管压力测试数据序列的一个涵管压力子序列，统计所述任意一个涵管压力测试数据序列的每个涵管压力子序列中数据的数量作为所述任意一个涵管压力测试数据序列的每个涵管压力子序列的数量特征系数。
优选的，所述根据涵管压力测试数据序列每个涵管压力子序列的数量特征系数计算每个涵管压力测试数据的涵管压力权重系数的方法为：
获取任意一个涵管压力测试数据序列中每个涵管压力测试数据的预设数量的邻域数据，将所述每个涵管压力测试数据的预设数量的邻域数据组成的序列作为所述每个涵管压力测试数据的邻域数据序列；将所述每个涵管压力测试数据的邻域数据序列中与所述每个涵管压力测试数据属于同一个涵管压力子序列的元素的数值置为，将所述每个涵管压力测试数据的邻域数据序列中与所述每个涵管压力测试数据不属于同一个涵管压力子序列的元素的数值置为/>，将所述每个涵管压力测试数据的邻域数据序列的更新结果作为所述每个涵管压力测试数据的权重调节序列；
将任意一个涵管压力测试数据序列中每个涵管压力测试数据所在涵管压力子序列的数量特征系数作为分子，将所述任意一个涵管压力测试数据序列中数据的数量作为分母，将所述分子与分母的比值作为所述每个涵管压力测试数据的第一权重系数，将所述每个涵管压力测试数据的权重调节序列中元素的累加和与预设权重参数的和作为所述每个涵管压力测试数据的第二权重系数，将所述每个涵管压力测试数据的第一权重系数和第二权重系数的乘积作为所述每个涵管压力测试数据的涵管压力权重系数。
优选的，所述根据每个涵管压力测试数据的涵管压力权重系数获取每个采集时刻对应的涵管压力置信系数的方法为：
将第一压力测试数据序列、第二压力测试数据序列中同一采集时刻对应的涵管压力测试数据分别作为第一涵管压力测试数据、第二涵管压力测试数据，将所述第一涵管压力测试数据的涵管压力权重系数和所述第二涵管压力测试数据的涵管压力权重系数的乘积作为所述第一涵管压力测试数据、第二涵管压力测试数据对应采集时刻的涵管压力置信系数。
优选的，所述根据每个采集时刻对应的涵管压力置信系数计算每个采集时刻对应的涵管压力置信调整数据的方法为：
式中，表示第/>个采集时刻对应的涵管压力置信调整数据；/>和/>分别表示第/>个和第/>个采集时刻对应的涵管压力置信系数；/>和/>分别表示第一压力测试数据序列中第/>个和第/>个采集时刻对应的涵管压力测试数据；/>和/>分别表示第二压力测试数据序列中第/>个和第/>个采集时刻对应的涵管压力测试数据。
优选的，所述根据涵管压力置信调整数据获取涵管压力置信序列，根据涵管压力置信序列计算涵管压力分布异常系数的方法为：
将所有采集时刻对应的涵管压力置信调整数据按照时间升序的顺序排序组成的序列作为涵管压力置信序列，对所述涵管压力置信序列进行均匀分组，将涵管压力置信序列的每一个分组作为所述涵管压力置信序列的一个涵管压力置信子序列；
将涵管压力置信序列的任意一个涵管压力置信子序列中元素的最大值和最小值的差值与预设调节参数的和作为分子，将所述任意一个涵管压力置信子序列对应的采集时长作为分母，将所述分子和分母的比值作为所述任意一个涵管压力置信子序列的第一分布异常系数；将所述任意一个涵管压力置信子序列中所有元素的均方差与所有元素的均值的比值作为所述任意一个涵管压力置信子序列的第二分布异常系数；将所述任意一个涵管压力置信子序列的第一分布异常系数和第二分布异常系数的乘积作为所述任意一个涵管压力置信子序列的涵管压力分布异常系数。
优选的，所述根据每个采集时刻对应的涵管压力置信调整数据计算每个涵管压力测试数据的涵管压力分布波动系数的方法为：
式中，表示第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据的涵管压力分布波动系数；/>表示第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据所在涵管压力子序列中第/>个涵管压力测试数据对应采集时刻的涵管压力置信调整数据；/>表示第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据所在涵管压力子序列中第/>个涵管压力测试数据；/>表示第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据对应采集时刻的涵管压力置信调整数据；/>第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据；/>表示第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据所在涵管压力子序列中数据的数量。
优选的，所述根据涵管压力分布异常系数和每个涵管压力测试数据的涵管压力分布波动系数计算每个涵管压力测试数据的涵管压力可信特征值的方法为：
式中，表示第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据的涵管压力可信特征值；/>表示第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据的涵管压力分布波动系数；/>表示第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据对应采集时刻的涵管压力置信调整数据所在的涵管压力置信子序列的涵管压力分布异常系数；/>表示将第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据置0后，第/>个涵管压力测试数据对应采集时刻的涵管压力置信调整数据所在涵管压力置信子序列的涵管压力分布异常系数。
优选的，所述根据每个涵管压力测试数据的涵管可信特征值计算每个涵管压力测试数据的涵管压力异常系数的方法为：
式中，表示第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据的涵管压力异常系数；/>表示第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据的涵管压力可信特征值；/>表示第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据所在涵管压力子序列中所有元素对应的涵管压力可信特征值的均方差；/>表示第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据所在涵管压力子序列中所有元素对应的涵管压力可信特征值的均值；/>表示以自然常数为底的指数函数。
优选的，所述根据每个涵管压力测试数据的涵管压力异常系数对涵管压力测试数据进行异常检测，根据检测结果对涵管进行实时压力测试的方法为：
将涵管压力测试数据序列中第一压力测试数据序列中每个元素对应的涵管压力异常系数与预设异常阈值进行比较，根据比较结果将所述涵管压力测试数据中异常数据进行检测，根据所述涵管压力测试数据中异常数据的检测结果对涵管进行实时压力测试。
本发明的有益效果是：通过涵管压力测试过程中采集的涵管压力测试数据的分布规律，对涵管压力测试数据进行分组，根据分组结果计算涵管压力权重系数，根据涵管压力权重系数计算涵管压力置信系数，根据涵管压力置信系数计算涵管压力置信调整数据，根据涵管压力置信调整数据计算涵管压力分布异常系数，通过涵管压力分布异常系数分析涵管压力测试数据的局部异常变化特征，基于分析结果计算涵管压力可信特征值，根据涵管压力可信特征值计算涵管压力异常系数。基于涵管压力异常系数对涵管压力测试进行异常检测，其有益效果在于通过分析涵管压力测试过程中采集的涵管压力测试数据的局部变化特征分析每个采集时刻涵管压力的异常情况，有效解决通过涵管压力测试数据进行异常检测出现的误检、漏检问题，提高涵管的实时压力测试的准确性。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一个实施例所提供的一种用于涵管的实时压力测试方法的流程示意图；
图2为本发明一个实施例所提供的第一压力测试数据序列分组过程示意图。
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。
请参阅图1，其示出了本发明一个实施例提供的一种用于涵管的实时压力测试方法流程图，该方法包括以下步骤：
步骤S001，获取涵管压力测试数据。
采用压力传感器采集涵管压力测试过程中的压力数据，具体压力传感器的型号实施者可根据实际情况进行选择。具体的，使用两个压力传感器对涵管压力测试过程中的压力测试数据进行采集，当涵管压力到达测试值后对压力传感器的压力数据进行记录，记录压力测试数据序列的长度为，所述两个压力传感器数据的记录是同步进行的，即同一时刻分别记录两个压力传感器中的压力数据；因此通过两个压力传感器可以得到涵管压力测试数据序列，所述涵管压力测试数据序列包括第一压力测试数据序列、第二压力测试数据序列/>。
至此，获取了涵管压力测试数据序列。
步骤S002，对涵管压力测试数据进行分组，统计每个分组中数据的数量，根据统计结果计算涵管压力权重系数，根据涵管压力权重系数计算涵管压力置信系数，根据涵管压力权重系数和涵管压力置信系数计算涵管压力置信调整数据。
在涵管压力测试过程中会受到流体扰动、设备运行等产生的干扰，导致采集的涵管压力测试数据不准确，降低通过涵管压力测数据对涵管压力测试的准确性。由于在涵管压力测试过程中产生的噪声的分布趋向于高斯分布，因此对涵管压力测试数据的可以通过构造高斯函数进行异常检测。
进一步的，在涵管压力测试的过程中，涵管测试压力一般为正常压力的1.25~1.5倍，而在稳压过程中涵管会发生微小的形变，导致涵管内的压力逐渐减小，因此通过涵管压力测试数据直接构造高斯函数存在将正常压力值检测为异常数据处理的问题。基于上述存在的问题，通过涵管压力测试数据的局部变化特征分析涵管压力测试数据的异常情况。
具体的，以涵管压力测试数据序列中的第一压力测试数据序列为例，计算第一压力测试数据序列中极大值和极小值的差值，将所述差值的计算结果作为第一压力测试数据序列的值域，对所述第一压力测试数据序列的值域进行均匀划分，将每个划分的值域作为所述第一压力测试数据序列的一个子值域，将第一压力测试数据序列中属于同一子值域的涵管压力测试数据划分为同一组，将第一压力测试数据序列每个分组作为第一压力测试数据序列的一个涵管压力子序列。
具体的分组过程如图2所示：例如第一压力测试数据序列中最大值和最小值分别为、/>，若将第一压力测试数据序列的值域划分为10个子值域，则每个子值域的压力范围为/>，所述10个子值域分别为/>，将第一压力测试数据序列中涵管压力测试数据的数值在同一子值域区间内的涵管压力测试数据划分为一组，将第一压力测试数据序列中划分的每组涵管压力测试数据作为所述第一压力测试数据序列中一个涵管压力子序列；将第一压力测试数据序列中每个涵管压力子序列中数据的数量作为所述每个涵管压力子序列的数量特征系数。
进一步的，获取第一压力测试数据序列中每个涵管压力测试数据的邻域数据，所述每个涵管压力测试数据的/>邻域数据为所述每个涵管压力测试数据的前/>个数据和后/>个数据，将所述每个涵管压力测试数据的/>邻域数据组成的序列作为所述每个涵管压力测试数据的邻域数据序列。根据所述每个涵管压力测试数据的邻域数据序列与所述每个涵管压力测试数据的分组的归属关系对所述每个涵管压力测试数据的邻域数据序列进行更新；具体的，若所述每个涵管压力测试数据的邻域数据序列中的元素与所述每个涵管压力测试数据属于同一个涵管压力子序列，则将所述每个涵管压力测试数据的邻域数据序列中的元素置为/>；若所述每个涵管压力测试数据的邻域数据序列中的元素与所述每个涵管压力测试数据不属于同一个涵管压力子序列，则将所述每个涵管压力测试数据的邻域数据序列中的元素置为/>；将所述每个涵管压力测试数据的邻域数据序列的更新结果作为所述每个涵管压力测试数据的权重调节序列。
权重调节序列具体获取过程：例如获取第一个压力测试数据序列中的2邻域数据，所述第一压力测试数据序列中/>的2邻域数据包括/>，则所述第一压力测试数据序列中/>的邻域数据序列为/>，将/>中与/>属于同一涵管压力子序列的元素置为0.1，将/>中与/>不属于同一涵管压力子序列的元素置为-0.1，因此/>可能的更新结果为/>，/>为/>的权重调节序列。
进一步的，根据第一压力测试数据序列中每个涵管压力测试数据的权重调节序列和每个涵管压力测试数据对应涵管压力子序列的数量特征系数计算所述第一压力测试数据序列中每个涵管压力测试数据的涵管压力权重系数，具体的计算公式如下：
式中，表示第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据的涵管压力权重系数；/>表示第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据/>所在涵管压力子序列的数量特征系数，/>表示第一压力测试数据序列中数据的数量，/>为第一权重系数；/>表示第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据的权重调节序列中第/>个数据，/>表示第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据的权重调节序列中数据的数量，/>表示权重参数，大小取经验值1，/>为第二权重系数。
若第一压力测试数据序列中第个涵管压力测试数据所在涵管压力子序列中数据的数量越多，则计算得到的/>的值越大，即第一权重系数越大；同时若第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据的邻域数据序列中与所述第/>个涵管压力测试数据属于同一涵管压力子序列的元素越多，则计算得到的/>的值越大，即第二权重系数越大；根据所述第一权重系数和第二权重系数计算得到的第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据的涵管压力权重系数/>的值越大，表示第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据的可信程度较高。
进一步的，涵管压力测试数据序列包括第一压力测试数据序列、第二压力测试数据序列，所述第一压力测试数据序列和第二压力测试数据序列的采集过程是同步进行的，即同一采集时刻采集两个涵管压力测试数据。因此与第一压力测试数据序列中每个涵管压力测试数据的涵管压力权重系数的计算方式相同，可以获取第二压力测试数据序列中每个涵管压力测试数据的涵管压力权重系数。
根据第一压力测试数据序列、第二压力测试数据序列中涵管压力测试数据的涵管压力权重系数计算每个采集时刻对应的涵管压力置信系数。具体的，将第一压力测试数据序列、第二压力测试数据序列中同一时刻采集的涵管压力测试数据分别作为第一涵管压力测试数据、第二涵管压力测试数据，将所述第一涵管压力测试数据的涵管压力权重系数和所述第二涵管压力测试数据的涵管压力权重系数的乘积分别作为所述第一涵管压力测试数据、第二涵管压力测试数据对应采集时刻的涵管压力置信系数。
进一步的，根据每个采集时刻对应的涵管压力置信系数计算每个采集时刻对应的涵管压力置信调整数据，具体的计算公式如下：
式中，表示第/>个采集时刻对应的涵管压力置信调整数据；/>和/>分别表示第/>个和第/>个采集时刻对应的涵管压力置信系数；/>和/>分别表示第一压力测试数据序列中第/>个和第/>个采集时刻对应的涵管压力测试数据；/>和/>分别表示第二压力测试数据序列中第/>个和第/>个采集时刻对应的涵管压力测试数据。
若在第个采集时刻对应涵管压力测试数据的异常波动较为严重，而第/>个采集时刻对应的涵管压力测试数据异常波动情况相对较小，则计算得到的/>更加偏向于第/>个采集时刻对应的涵管压力测试数据的均值/>。
进一步的，上述每个采集时刻对应的涵管压力置信调整数据是通过相邻采集时刻对应的涵管压力置信系数进行计算，需说明的是，涵管压力测试数据序列中每个压力测试数据序列的长度为，在第/>个采集时刻对应的涵管压力置信调整数据计算过程中不存在相邻采集时刻的涵管压力置信系数（即不存在第/>个采集时刻对应的涵管压力置信系数），因此将第/>个采集时刻对应的涵管压力置信调整数据设置为/>，即第/>个采集时刻与第/>个采集时刻对应的涵管压力置信调整数据相同。
至此，获取了每个采集时刻对应的涵管压力置信调整数据。
步骤S003，根据涵管压力置信调整数据分别获取涵管压力分布异常系数、涵管压力分布波动系数，根据涵管压力分布异常系数和涵管压力分布波动系数计算涵管压力可信特征值。
将所有采集时刻对应的涵管压力置信调整数据按照时间升序的顺序排序组成的序列作为涵管压力置信序列，对涵管压力置信序列进行均匀分组，均匀分组的数量为/>，/>大小取经验值10，将涵管压力置信序列中每个分组作为所述涵管压力置信序列的一个涵管压力置信子序列。根据涵管压力置信序列计算涵管压力分布异常系数，通过涵管压力分布异常系数分析涵管压力测试过程中涵管压力的局部变化特征，涵管压力分布异常系数的具体计算公式如下：
式中，表示涵管压力置信序列中第/>个涵管压力置信子序列的涵管压力分布异常系数；/>和/>分别表示涵管压力置信序列中第/>个涵管压力置信子序列中元素的最大值和最小值，/>表示调节参数，大小取经验值/>，/>表示涵管压力置信序列中第/>个涵管压力置信子序列中所有元素对应的采集时长，/>为第一分布异常系数；/>表示涵管压力置信序列中第/>个涵管压力置信子序列中所有元素的均方差，/>表示涵管压力置信序列中第/>个涵管压力置信子序列中所有元素的均值，/>为第二分布异常系数。
若在涵管压力置信序列中第个涵管压力置信子序列对应的采集时间段内存在压力突然减小的时刻，则计算得到的/>和/>的值越大，计算得到的/>的值越小，得到的涵管压力置信序列中第/>个涵管压力置信子序列的涵管压力分布异常系数/>的值越大，表示在涵管压力置信序列中第/>个涵管压力置信子序列对应的采集时间段内采集涵管压力测试数据过程中可能存在涵管压力异常变化的情况。
进一步的，根据涵管压力置信调整数据计算涵管压力分布波动系数，通过涵管压力分布波动系数反应每个采集时刻涵管压力测试数据的异常波动情况，涵管压力分布波动系数的具体计算过程如下：
式中，表示第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据的涵管压力分布波动系数；/>表示第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据所在涵管压力子序列中第/>个涵管压力测试数据对应采集时刻的涵管压力置信调整数据；/>表示第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据所在涵管压力子序列中第/>个涵管压力测试数据；/>表示第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据对应采集时刻的涵管压力置信调整数据；/>第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据；/>表示第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据所在涵管压力子序列中数据的数量。
若第一压力测试数据序列中第个涵管压力测试数据异常的可能性越大，则计算得到的第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据对应采集时刻的涵管压力置信调整数据与所述第/>个涵管压力测试数据的差异越大，即计算得到的第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据的涵管压力分布波动系数/>的值越小，表示第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据异常的可能性越大。
进一步的，涵管压力分布异常系数反应涵管压力测试数据在一段时间内的异常分布特征，而涵管压力分布波动系数反应在某一采集时刻对应涵管压力测试数据的异常波动特征，因此可通过涵管压力分布异常系数和涵管压力分布波动系数计算涵管压力可信特征值，通过涵管压力可信特征值反应每个采集时刻对应涵管压力测试数据的异常波动情况，涵管压力可信特征值的具体计算公式如下：
式中，表示第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据的涵管压力可信特征值；/>表示第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据的涵管压力分布波动系数；/>表示第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据对应采集时刻的涵管压力置信调整数据所在的涵管压力置信子序列的涵管压力分布异常系数；/>表示将第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据置0后，第/>个涵管压力测试数据对应采集时刻的涵管压力置信调整数据所在涵管压力置信子序列的涵管压力分布异常系数。
若第一压力测试数据序列中第个涵管压力测试数据存在异常的可能性越大，则计算得到的第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据的涵管压力分布波动系数的值越小；同时若第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据的存在异常情况可能性越大，则将第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据置0后，计算得到的/>的值越小，/>的值越小，计算得到的第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据的涵管压力可信特征值/>的值越小，表示在第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据异常的可能性越大。
至此，获取了第一压力测试数据序列中每个涵管压力测试数据的涵管压力可信特征值。
步骤S004，根据涵管压力可信特征值计算涵管压力测试异常系数，根据涵管压力异常系数对涵管压力测试数据进行异常检测，根据异常检测结果完成对涵管的压力测试。
根据第一压力测试数据序列中每个涵管压力测试数据的涵管压力可信特征值计算所述每个涵管压力测试数据的涵管压力测试异常系数，通过涵管压力测试异常系数对涵管压力测试过程中的涵管压力测试数据进行异常检测，涵管压力测试异常系数的具体的计算公式如下：
式中，表示第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据的涵管压力异常系数；/>表示第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据的涵管压力可信特征值；/>表示第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据所在涵管压力子序列中所有元素对应的涵管压力可信特征值的均方差；/>表示第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据所在涵管压力子序列中所有元素对应的涵管压力可信特征值的均值；/>表示以自然常数为底的指数函数。
设置涵管压力测试过程中的异常阈值，将涵管压力测试过程中采集的涵管压力测试数据对应的涵管压力异常系数/>与异常阈值/>进行比较，若采集的涵管压力测试数据的涵管压力异常系数大于异常阈值则表示所述涵管压力测试数据对应的采集时刻的涵管压力异常，若采集的涵管压力测试数据的涵管压力异常系数小于等于异常阈值则表示所述涵管压力测试数据对应的采集时刻的涵管压力正常。
在涵管压力测试过程中，每采集一次数据对涵管压力测试数据序列进行更新，根据涵管压力测试数据序列的更新结果计算所述涵管压力测试数据序列中每个涵管压力测试数据的涵管压力异常系数，通过涵管压力异常系数对涵管压力测试过程中涵管压力进行异常分析。
至此，完成了对涵管的实时压力测试。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于涵管的实时压力测试方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
获取涵管压力测试数据序列，所述涵管压力测试数据序列包括第一压力测试数据序列、第二压力测试数据序列；
根据涵管压力变化范围对涵管压力测试数据序列进行分组，根据涵管压力测试数据序列的分组结果获取涵管压力测试数据序列每个分组的数量特征系数；根据涵管压力测试数据序列每个涵管压力子序列的数量特征系数计算每个涵管压力测试数据的涵管压力权重系数；根据第一压力测试数据序列、第二压力测试数据序列及每个涵管压力测试数据的涵管压力权重系数获取每个采集时刻对应的涵管压力置信系数；根据第一压力测试数据序列、第二压力测试数据序列及每个采集时刻对应的涵管压力置信系数计算每个采集时刻对应的涵管压力置信调整数据；根据涵管压力置信调整数据获取涵管压力置信序列，根据涵管压力置信序列计算涵管压力分布异常系数；
根据第一压力测试数据序列及每个采集时刻对应的涵管压力置信调整数据计算每个涵管压力测试数据的涵管压力分布波动系数；根据第一压力测试数据序列、涵管压力分布异常系数和每个涵管压力测试数据的涵管压力分布波动系数计算每个涵管压力测试数据的涵管可信特征值；根据第一压力测试数据序列及每个涵管压力测试数据的涵管可信特征值计算每个涵管压力测试数据的涵管压力异常系数；根据第一压力测试数据序列及每个涵管压力测试数据的涵管压力异常系数对涵管压力测试数据进行异常检测，根据检测结果对涵管进行实时压力测试。
2.根据权利要求1所述的一种用于涵管的实时压力测试方法，其特征在于，所述根据涵管压力变化范围对涵管压力测试数据序列进行分组，根据涵管压力测试数据序列的分组结果获取涵管压力测试数据序列每个分组的数量特征系数的方法为：
根据任意一个涵管压力测试数据序列中数据的最大值和最小值确定所述任意一个涵管压力测试数据序列的涵管压力变化值域，对所述涵管压力变化值域进行均匀划分，根据所述涵管压力变化值域的划分结果对所述任意一个涵管压力测试数据序列进行分组，将所述任意一个涵管压力测试数据序列的每个分组作为所述任意一个涵管压力测试数据序列的一个涵管压力子序列，统计所述任意一个涵管压力测试数据序列的每个涵管压力子序列中数据的数量作为所述任意一个涵管压力测试数据序列的每个涵管压力子序列的数量特征系数。
3.根据权利要求1所述的一种用于涵管的实时压力测试方法，其特征在于，所述根据涵管压力测试数据序列每个涵管压力子序列的数量特征系数计算每个涵管压力测试数据的涵管压力权重系数的方法为：
获取任意一个涵管压力测试数据序列中每个涵管压力测试数据的预设数量的邻域数据，将所述每个涵管压力测试数据的预设数量的邻域数据组成的序列作为所述每个涵管压力测试数据的邻域数据序列；将所述每个涵管压力测试数据的邻域数据序列中与所述每个涵管压力测试数据属于同一个涵管压力子序列的元素的数值置为，将所述每个涵管压力测试数据的邻域数据序列中与所述每个涵管压力测试数据不属于同一个涵管压力子序列的元素的数值置为/>，将所述每个涵管压力测试数据的邻域数据序列的更新结果作为所述每个涵管压力测试数据的权重调节序列；
将任意一个涵管压力测试数据序列中每个涵管压力测试数据所在涵管压力子序列的数量特征系数作为分子，将所述任意一个涵管压力测试数据序列中数据的数量作为分母，将所述分子与所述分母的比值作为所述每个涵管压力测试数据的第一权重系数，将所述每个涵管压力测试数据的权重调节序列中元素的累加和与预设权重参数的和作为所述每个涵管压力测试数据的第二权重系数，将所述每个涵管压力测试数据的第一权重系数和第二权重系数的乘积作为所述每个涵管压力测试数据的涵管压力权重系数。
4.根据权利要求1所述的一种用于涵管的实时压力测试方法，其特征在于，所述根据第一压力测试数据序列、第二压力测试数据序列及每个涵管压力测试数据的涵管压力权重系数获取每个采集时刻对应的涵管压力置信系数的方法为：
将第一压力测试数据序列、第二压力测试数据序列中同一采集时刻对应的涵管压力测试数据分别作为第一涵管压力测试数据、第二涵管压力测试数据，将所述第一涵管压力测试数据的涵管压力权重系数和所述第二涵管压力测试数据的涵管压力权重系数的乘积作为所述第一涵管压力测试数据、第二涵管压力测试数据对应采集时刻的涵管压力置信系数。
5.根据权利要求1所述的一种用于涵管的实时压力测试方法，其特征在于，所述根据第一压力测试数据序列、第二压力测试数据序列及每个采集时刻对应的涵管压力置信系数计算每个采集时刻对应的涵管压力置信调整数据的方法为：
式中，表示第/>个采集时刻对应的涵管压力置信调整数据；/>和/>分别表示第/>个和第/>个采集时刻对应的涵管压力置信系数；/>和/>分别表示第一压力测试数据序列中第/>个和第/>个采集时刻对应的涵管压力测试数据；/>和/>分别表示第二压力测试数据序列中第/>个和第/>个采集时刻对应的涵管压力测试数据。
6.根据权利要求1所述的一种用于涵管的实时压力测试方法，其特征在于，所述根据涵管压力置信调整数据获取涵管压力置信序列，根据涵管压力置信序列计算涵管压力分布异常系数的方法为：
将所有采集时刻对应的涵管压力置信调整数据按照时间升序的顺序排序组成的序列作为涵管压力置信序列，对所述涵管压力置信序列进行均匀分组，将涵管压力置信序列的每一个分组作为所述涵管压力置信序列的一个涵管压力置信子序列；
将涵管压力置信序列的任意一个涵管压力置信子序列中元素的最大值和最小值的差值与预设调节参数的和作为分子，将所述任意一个涵管压力置信子序列对应的采集时长作为分母，将所述分子和所述分母的比值作为所述任意一个涵管压力置信子序列的第一分布异常系数；将所述任意一个涵管压力置信子序列中所有元素的均方差与所有元素的均值的比值作为所述任意一个涵管压力置信子序列的第二分布异常系数；将所述任意一个涵管压力置信子序列的第一分布异常系数和第二分布异常系数的乘积作为所述任意一个涵管压力置信子序列的涵管压力分布异常系数。
7.根据权利要求1所述的一种用于涵管的实时压力测试方法，其特征在于，所述根据第一压力测试数据序列及每个采集时刻对应的涵管压力置信调整数据计算每个涵管压力测试数据的涵管压力分布波动系数的方法为：
式中，表示第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据的涵管压力分布波动系数；/>表示第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据所在涵管压力子序列中第/>个涵管压力测试数据对应采集时刻的涵管压力置信调整数据；/>表示第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据所在涵管压力子序列中第/>个涵管压力测试数据；/>表示第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据对应采集时刻的涵管压力置信调整数据；/>第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据；/>表示第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据所在涵管压力子序列中数据的数量。
8.根据权利要求1所述的一种用于涵管的实时压力测试方法，其特征在于，所述根据第一压力测试数据序列、涵管压力分布异常系数和每个涵管压力测试数据的涵管压力分布波动系数计算每个涵管压力测试数据的涵管压力可信特征值的方法为：
式中，表示第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据的涵管压力可信特征值；/>表示第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据的涵管压力分布波动系数；/>表示第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据对应采集时刻的涵管压力置信调整数据所在的涵管压力置信子序列的涵管压力分布异常系数；/>表示将第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据置0后，第/>个涵管压力测试数据对应采集时刻的涵管压力置信调整数据所在涵管压力置信子序列的涵管压力分布异常系数。
9.根据权利要求1所述的一种用于涵管的实时压力测试方法，其特征在于，所述根据第一压力测试数据序列及每个涵管压力测试数据的涵管可信特征值计算每个涵管压力测试数据的涵管压力异常系数的方法为：
式中，表示第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据的涵管压力异常系数；/>表示第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据的涵管压力可信特征值；/>表示第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据所在涵管压力子序列中所有元素对应的涵管压力可信特征值的均方差；/>表示第一压力测试数据序列中第/>个涵管压力测试数据所在涵管压力子序列中所有元素对应的涵管压力可信特征值的均值；/>表示以自然常数为底的指数函数。
10.根据权利要求1所述的一种用于涵管的实时压力测试方法，其特征在于，所述根据第一压力测试数据序列及每个涵管压力测试数据的涵管压力异常系数对涵管压力测试数据进行异常检测，根据检测结果对涵管进行实时压力测试的方法为：
将涵管压力测试数据序列中第一压力测试数据序列中每个元素对应的涵管压力异常系数与预设异常阈值进行比较，根据比较结果将所述涵管压力测试数据中异常数据进行检测，根据所述涵管压力测试数据中异常数据的检测结果对涵管进行实时压力测试。
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