[发明专利]基于现场检测与数值仿真相结合的PCCP管道断丝的检测方法

说明书

本发明提供了基于现场检测与数值仿真相结合的PCCP管道断丝的检测方法，涉及断丝检测技术领域，包括：向管道发射电磁波信号，并接收电磁波信号对应的回波信号；确定回波信号的反射位置信息和第一幅相信息；将反射位置信息输入至预设的断丝检测函数，得到第二幅相信息；其中，基于有限元分析方法得到断丝检测函数，并且断丝检测函数与管道所处的土体环境的导电性相关；根据第一幅相信息和第二幅相信息检测管道的断丝位置；读取预设的断丝检测数据库中的断丝检测数据，并基于断丝检测数据校正断丝位置，得到校正后的断丝位置。本发明有助于提升断丝位置检测的准确率。

技术领域

本发明涉及断丝检测技术领域，尤其是涉及一种基于现场检测与数值仿真相结合的PCCP管道断丝的检测方法。

背景技术

在长距离压力输水工程中，常用的输送管道是PCCP(Prestressed ConcreteCylinder Pipe，预应力钢管混凝土管)管道。PCCP管长期运行状态下受到地下水的腐蚀作用，管壁中的预应力钢丝会发生断裂，从而引发管芯混凝土开裂，进而诱发爆管事故，威胁供水安全和公共安全，因此需要对PCCP管断丝位置进行检测。然而，发明人在研究过程中发现，现有的PCCP管的断丝检测方法大多是基于研究经验建立的断丝检测函数关系，并且仅考虑到管壁结构对断丝检测效果的影响，检测准确率不高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于现场检测与数值仿真相结合的PCCP管道断丝的检测方法，能够有助于提升断丝位置检测的准确率。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于现场检测与数值仿真相结合的PCCP管道断丝的检测方法，包括：向管道发射电磁波信号，并接收电磁波信号对应的回波信号；确定回波信号的反射位置信息和第一幅相信息；其中，第一幅相信息包括第一幅值信息和第一相位信息；将反射位置信息输入至预设的断丝检测函数，得到第二幅相信息；其中，第二幅相信息包括第二幅值信息和第二相位信息；基于有限元分析方法得到所述断丝检测函数，并且断丝检测函数与管道所处的土体环境的导电性相关；根据第一幅相信息和第二幅相信息检测管道的断丝位置；读取预设的断丝检测数据库中的断丝检测数据，并基于断丝检测数据校正断丝位置，得到校正后的断丝位置；其中，断丝检测数据包括实际断丝数据、检测断丝数据和仿真断丝数据。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述方法还包括：获取管道所处的土体环境的导电性参数和管道的管道信息；其中，导电性参数包括介电常数、电阻率、电导率和磁导率；管道信息包括管壁结构信息和管道深埋信息；根据导电性参数和管道信息构建所述断丝检测函数。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述根据导电性参数和管道信息构建断丝检测函数的步骤，包括：根据导电性参数和管道信息搭建充水管道模型和放空管道模型；其中，充水管道模型和放空管道模型均为有限元分析模型；对充水管道模型进行有限元分析，得到充水管道分析结果，并对放空管道模型进行有限元分析，得到放空管道分析结果；基于充水管道分析结果建立充水管道的断丝检测函数，并基于放空管道分析结果构建放空管道的断丝检测函数。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述将反射位置信息输入至预设的断丝检测函数的步骤，包括：判断管道是否充水；如果是，将反射位置信息输入至预设的充水管道的断丝检测函数；如果否，将反射位置信息输入至预设的放空管道的断丝检测函数。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述根据第一幅相信息和第二幅相信息检测管道的断丝位置的步骤，包括：判断第一幅相信息和第二幅相信息是否一致；如果是，将电磁波信号发射位置确定为管道的断丝位置。