[发明专利]检测及显示管道结构破损情况的方法和系统

摘要

本发明涉及一种检测及显示管道结构破损情况的方法和系统。该系统包括待测管道（10）、嵌入在待测管道（10）外表面的分布式传感器网络（1）、信号处理装置（2）和显示装置（3）。在本发明检测及显示管道结构破损情况的方法和系统中，先通过分布式传感器网络（1）来激发及接收Lamb波检测信号，再通过信号处理装置（2）对该分布式传感器网络（1）所收集的Lamb波检测信号进行采集、提取信号特征和数据融合处理，最后在显示装置（3）上对待测管道（10）的结构破损情况进行成像显示。本发明可有效避免待测管道（10）的检测盲区的存在，提高待测管道（10）的结构破损面的检测精度。

主权项

一种检测及显示管道结构破损情况的方法，其特征在于，包括以下步骤：S100)在待测管道外表面装设分布式传感器网络(1)，用以产生激励信号，并接收Lamb波检测信号；S200)在激励信号的作用下，通过分布式传感器网络(1)，在待测管道中激发Lamb波，产生Lamb波检测信号，同时接收被待测管道(10)传播和反射回来的Lamb波检测信号；S300)对接收到的Lamb波检测信号进行采样，在采样数据中提取用于表征待测管道(10)的结构破损情况的信号特征；S400)将提取的信号特征与预定的基准信号特征进行比较以确定待测管道(10)是否存在破损，再进行成像计算，以获取与该接收的Lamb波检测信号对应的待测管道(10)的结构破损面的图像数据；S500)对待测管道(10)的结构破损面的图像数据进行汇总，在显示装置(3)上显示待测管道(10)的结构破损面的图像；所述步骤S200还包括：通过通道开关(7)对激励信号的信号流向进行控制，选择性地将该激励信号作用于所述分布式传感器网络(1)的多个传感器中的一个，以指定该传感器为激发传感器，该多个传感器中除该激发传感器外的其它传感器作为接收传感器，分别接收待测管道(10)的Lamb波检测信号；所述步骤S500还包括：待完成对应待测管道(10)的一个激励点激励下的一组Lamb波检测信号的接收、采样和数据处理操作后，通过通道开关(7)来指定该分布式传感器网络(1)的多个传感器中的另一个为激发传感器，以获取对应待测管道(10)的另一个激励点激励下的另一组Lamb波检测信号，直至完成分布式传感器网络(1)中所有激励点的激励，如指定的激发传感器出现故障，则通过控制通道开关(7)将该传感器从分布式传感器网络(1)中摒弃，利用剩余的传感器完成上述Lamb波检测信号的获取；在步骤S300中，所述用于表征待测管道(10)的结构破损情况的信号特征包括Lamb波检测信号的传播时间、时域波形、相位及幅值；在步骤S400中，所述基准信号特征为Lamb波在无破损的管状结构中传播时形成的包括传播时间、时域波形、相位和幅值的波形信号特征；将所述提取的信号特征与该基准信号特征进行比较，如两者的信号特征差异在给定误差范围内，则判断待测管道(10)没有破损；否则，判断待测管道(10)存在破损，对该信号特征差异进行成像计算以获取与该接收的Lamb波检测信号对应的待测管道(10)的结构破损面的图像数据；通过嵌入在待测管道(10)上的传感器来测量Lamb波检测信号在各自传播路径上的传播时间，即Lamb波检测信号由激发传感器传播到待测管道(10)的一个结构破损面后再经该结构破损面反射后由接收传感器进行接收的过程中所耗时间，及其传播速度，来实现对待测管道(10)的结构破损面进行定位。