(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221082683 0.4 (22)申请日 2022.07.14 (71)申请人 重庆大学 地址 400030 重庆市沙坪坝区沙正 街174号 (72)发明人 胡少伟　苏常旺　叶宇霄　单常喜　 齐浩　田锌如　李原昊　牟钊　 (74)专利代理 机构 重庆乐泰知识产权代理事务 所(普通合伙) 50221 专利代理师 郭泽培 (51)Int.Cl. F16L 55/28(2006.01) F17D 5/06(2006.01) G01M 3/38(2006.01) G01D 21/02(2006.01) F16L 101/30(2006.01) (54)发明名称 一种长距离地下 管线渗漏的快速诊断方法 (57)摘要 本发明公开了一种长距离地下管线渗漏的 快速诊断方法， 包括以下步骤： 将分布式光纤沿 管线延伸方向布置在管线外侧， 并在光纤上安装 感应加强装置； 使用解调仪分析感应加强装置 反 馈的渗漏信息， 筛查出最有可能发生管线渗漏的 位置； 控制搭载拍摄装置的管道机器人沿管线 方 向在管线内部行进， 拍摄管线内壁可能发生渗漏 的图像； 收集到可能发生渗漏或存在其他缺陷的 图像后， 将检测结果传输至地面工作站， 最后利 用人工智能算法软件对图像进行快速识别与定 位。 本发明通过分布式光纤监测技术和管道机器 人检测技术相结合， 通过对可疑渗漏点进行重点 排查重点监控的方式， 大大提高了对地下管线渗 漏的监测效率， 实现了对地下管网渗漏及时预警 的目的。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 115199859 A 2022.10.18 CN 115199859 A 1.一种长距离地下 管线渗漏的快速诊断方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： A1： 将分布式光纤沿管线延伸方向布置在管线外侧， 并在光纤上安装耦合应变 ‑温度‑ 振动的分布式光纤感应加强装置； A2： 使用分布式光纤解调仪对感应加强装置反馈的渗漏信息进行分析， 筛查出最有可 能发生管线渗漏的位置； 其中， 所述的渗漏信息为感应加强装置遇水后发出的应变、 温度和 振动信号， 当相邻数个感应加强装置均发出信号， 即判定为具有较高可能性的渗漏点； A3： 统计了具有较高可能性的渗漏点后， 控制搭载拍摄装置的管道机器人沿管线方向 在管线内部行进， 行进时通过拍摄装置拍摄管线内壁可能发生渗漏的图像， 管道机器人 的 信息交互装置实时处理管道机器人 的位置、 行进速度等信息的交互， 同时根据这些信息控 制管道机器人且保持管道机器人在行进过程中对管道内壁泄漏点的监测； A4： 收集到可能发生渗漏或存在其他缺陷的图像后， 将检测结果传输至地面工作站， 最 后利用人工智能算法软件 对图像进行 快速识别与定位。 2.根据权利要求1所述的长距离地下管线渗漏的快速诊断方法， 其特征在于： 所述感应 加强装置包括应变加强模块、 温度加强模块、 振动加强模块， 所述应变加强模块、 温度加强 模块、 振动加强模块 三者之间相互独立 运行， 当其中一 者发出信号后， 则判定为 渗漏点。 3.根据权利要求1所述的长距离地下管线渗漏的快速诊断方法， 其特征在于： 所述管道 机器人包括： 行走机构； 摄像机构， 所述摄 像机构安装在所述行 走机构内， 用于实时获取图像信息； 高灵敏度水听器， 所述高灵敏度水听器安装在所述行 走机构内， 用于 探测水下声信号； 压力传感器， 所述压力传感器安装在所述行 走机构内， 用于实时检测水压变化； 信标器， 所述信标器安装在所述行走机构内， 用于实时发射特定频率的无线信号， 以使 地面工作站接收无线信号确定管道机器人的位置 。 4.根据权利要求1所述的长距离地下管线渗漏的快速诊断方法， 其特征在于： 所述步骤 A4中， 利用人工智能算法软件 对图像进行 快速识别与定位包括以下步骤： B1： 输入管道缺陷图片至人工智能算法软件， 进行图片检测试验， 获取 数据集； B2： 对获取的数据集进行 预处理， 得到用于模型训练的最佳图片； B3： 提取数据集中图片的关键特 征； B4： 通过卷积神经网络模型进行图像识别训练； B5： 通过YOLO算法模型进行图像定位训练。 5.根据权利要求2所述的长距离地下管线渗漏的快速诊断方法， 其特征在于： 所述应变 加强模块包括： 安装套， 所述安装套安装在所述分布式光纤上， 所述安装套内安装有吸水树 脂， 所述吸水树脂和所述分布式光纤之间安装有隔板； 所述温度加强模块包括： 护套， 所述护套安装在所述分布式光纤上， 所述护套安装有温 敏件， 所述温敏件与所述分布式光纤接触， 所述温敏件用于 遇水后放热以使光纤温度上升； 所述振动加强模块包括： 安装架， 所述安装架安装在 分布式光纤上； 安装架内安装有水 敏材料， 所述安装架内滑动安装有击发杆， 所述击发杆与所述水敏材料抵接， 所述安装架靠 近分布式光纤侧设有空腔， 所述空腔内滑动连接有撞针， 所述撞针与所述击发杆卡接， 所述 撞针上套设有弹簧。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115199859 A 26.根据权利要求5所述的长距离地下 管线渗漏的快速诊断方法， 其特 征在于： 所述应变加强模块发出渗流信号包括以下步骤： 一， 发生渗流后， 吸水树脂遇水膨胀； 二， 吸水树脂膨胀后推动隔板以挤压分布式光纤， 以使光纤产生应变； 三， 通过解调仪分析 产生应变的信号， 若超出 预设应变值， 即判定为 渗漏； 所述温度加强模块发出渗流信号包括以下步骤： 一， 发生渗流后， 温敏件遇水放热以使 光纤温度上升； 二， 通过解调仪分析光纤的温度信号， 若超出 预设应变值， 即判定为 渗漏； 所述振动加强模块发生渗流信号包括以下步骤： 一， 发生渗流后， 水敏材料遇水膨胀推 动击发杆移动， 以使击发杆与 撞针的卡接状态消失； 二， 通过弹簧的弹力带动撞针撞击 分布 式光纤造成以分布式光纤振动； 三， 解调仪收到振动信号， 即判定为 渗漏。 7.根据权利要求1所述的长距离地下管线渗漏的快速诊断方法， 其特征在于： 所述感应 加强装置的安装间距为0.5m～1m。 8.根据权利要求1所述的长距离地下管线渗漏的快速诊断方法， 其特征在于： 所述管道 机器人为 流线型。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115199859 A 3