[发明专利]一种PCCP钢丝断丝智能判读系统及方法

说明书

本发明公开了一种PCCP钢丝断丝智能判读系统及判读方法，所述的系统包括车体，在车体表面安装接收探头、测距轮和发射探头，在车体内设置主控计算机和与之电连接的探测主机，上述的接收探头、测距轮和发射探头分别与车体内的探测主机电连接。本发明所公开的PCCP钢丝断丝智能判读系统及方法，可实现PCCP钢丝断丝数目和位置的智能判读，断丝位置定位准确，还可通过拟合的表达式实现PCCP钢丝断丝数量的精确计算，相比于人工判读，具有断丝数量计算准确客观，效率高，适应性强的优点。

技术领域

本发明涉及混凝土检测领域，尤其涉及一种PCCP钢丝断丝智能判读系统及方法。

背景技术

PCCP管(Prestressed Concrete Cylinder Pipe) 是带钢筒的预应力混凝土管的简称，是目前国际上使用广泛的大口径、耐高压管材，由嵌埋薄钢筒的管芯、缠在管芯外的预应力钢丝（直径）和钢丝外的水泥砂浆保护层组成，管子的两端分别焊有钢制的承口圈和插口圈，管子的柔性接头采用滑动胶圈密封。在工作状态下，嵌埋在管壁中的薄钢筒具有抗渗功能，缠绕在管芯外的预应力钢丝及管芯的混凝土壁承受管材的内水压力及外荷载，因此PCCP管是一种将钢管与普通预应力混凝土管的优点相结合的管种。

远场涡流变压器耦合(RFECTC)技术采用内探头方式检测金属管材，此技术的特点在于既能检查黑色金属材料，又能检查有色金属材料，并且对内部的或外部的异常情况具有相同的灵敏度。采用单探头就能探测凹坑、裂纹和管壁的整体减薄。采用一个激励线圈在管壁内以低的磁化水平感应出周向的涡流，与较常规的涡流检测不同，该技术将检测线圈沿着管道放置在距激励线圈2~3倍管径处，检测器信号相对于激励线圈的相位通常被用作管壁特性的度量。由频率相当低的正弦信号所驱动的激励线圈，在管道中产生的内部电磁场，能在激励线圈的两边分成三个性质不同的区域，这些区域被称为直接耦合区、过渡区和远场区，图1为远场涡流变压器耦合技术的原理示意图。尽管多少受到管道存在的影响，直接耦合区主要是来自激励线圈直接对准的耦合，起一个简单的变压器的作用。直接激励的强度在激励线圈的附近是很大的，但随着激励线圈的距离增加而迅速衰减，大多数的涡流仪器工作在此直接激励区或近场区。由于PCCP管钢筒壁的衰减，接收线圈感应出的远场涡流信号是极其微弱的，系统本身的噪声、试验平台抖动引入的噪声甚至外界的电磁干扰噪声都可能比检测信号大多个数量级，有用信号可能全部淹没于噪声之中。

虽然现有技术已经实现了对远场涡流信号的提取，通过人工判读的方式确定PCCP钢丝断丝的位置和数量，该检测方法的不足之处是人工判读的效率极低，我国的PCCP管道长达数万公里，每次断丝检测的里程也是数十公里甚至上百公里，单单依靠人工判读完全部数据需要几十天甚至几个月之久；而且受到不同人经验、专业背景的影响，人工判读的结果不够准确客观，会使检测结果出现多解性。因此PCCP钢丝断丝位置和数量的智能判读方法成为一项迫切需求的技术，该技术关乎到现有PCCP钢丝检测系统的效率和应用前景。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种PCCP钢丝断丝数量和位置的智能判读系统及方法。

本发明采用如下技术方案：

一种PCCP钢丝断丝智能判读系统，其改进之处在于：所述的系统包括车体，在车体表面安装接收探头、测距轮和发射探头，在车体内设置主控计算机和与之电连接的探测主机，上述的接收探头、测距轮和发射探头分别与车体内的探测主机电连接。

进一步的，所述的接收探头通过探头支撑臂安装在车体表面。

一种PCCP钢丝断丝智能判读方法，其改进之处在于，包括如下步骤：

（1）搜集所有不同规格的PCCP管道样本，对每一个规格样本采用多项式拟合的方法得到断丝数量和波形积分值之间的数学表达式，并以PCCP管道规格为索引存储，完成与待检测PCCP管道规格相同管道定标数据的采集；

（2）检测信号中奇异点检测与去除