一种管道本体数据的里程与地理空间坐标拟合方法_2

文档序号:9597895阅读:来源:国知局

[0035] 建立管道的对齐数据库,具体包括:对具有地理空间坐标或里程的数据对象进行 建模以及建立各个数据对象之间的关联关系;在建立所述对齐数据库之后,将具有内检测 里程的检测结果和被对齐的数据对象分别加入所述对齐数据库;对所述对齐数据库中所包 含的数据对象进行硬点选取和硬点对齐,其中所述对齐数据库中的数据对象包括两种,第 一种数据对象为既具有内检测里程,同时具有地理空间坐标的对象,第二种数据对象为只 具备内检测里程的对象;针对所述第一种数据对象基于坐标位置的相同或相差小于预设值 实现硬点匹配;第二数据对象通过内检测里程与管道里程实现硬点匹配;进行数据分段拉 伸校准,具体包括数据分段过程和数据拉伸校准过程,所述数据分段过程具体为:通过硬点 的管理,任意两个硬点或硬点组合的匹配之间即为一个内检测数据段;所述数据拉伸校准 过程的数据对齐的拉伸校准算法包括:如某些区间是改线段,则不需要进行对齐;如某些 区间是测绘数据,则以测绘数据校准内检测数据,改变内检测数据绝对里程值;如某些区间 是模拟数据,则以内检测数据校准基于线性参考和动态分段的数据;在硬点对齐之后,实现 所述管道焊缝的缺陷对齐。也就是说,可以综合内检测数据与地理空间坐标数据的检测结 果,进而达到既能准确标定管道走向又能够准确进行缺陷定位的技术效果;
[0036] 并且,还能以内检测数据的检测要素数量为准校准地理空间坐标成果,以地理空 间坐标的三维里程校准内检测的一维里程,实现精确标定内检测缺陷点的三维坐标,指导 缺陷点的开挖修复工作,保障管道的安全运营。同时实现管道走向的准确详细标定,精确到 每一道焊口,为管道的日常管理提供数据基础。并且,考虑内检测里程与地理空间坐标均存 在误差,通过一维里程与三维坐标的校准和拟合,精确并统一管道的实际里程长度;
[0037] 并且,还能够实现所述管道焊缝的缺陷对齐。
[0038] 为了更好的理解上述技术方案,下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案 做详细的说明,应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本发明技术方案的详 细的说明,而不是对本发明技术方案的限定,在不冲突的情况下,本发明实施例以及实施例 中的技术特征可以相互组合。
[0039] 本发明实施例提供一种管道本体数据的里程与地理空间坐标拟合方法,请参考图 1,包括:
[0040] 步骤S101 :建立管道的对齐数据库,具体包括:对具有地理空间坐标或里程的数 据对象进行建模以及建立各个数据对象之间的关联关系;
[0041] 步骤S102 :在建立所述对齐数据库之后,将具有内检测里程的检测结果和被对齐 的数据对象分别加入所述对齐数据库;
[0042] 步骤S103 :对所述对齐数据库中所包含的数据对象进行硬点选取和硬点对齐,其 中所述对齐数据库中的数据对象包括两种,第一种数据对象为既具有内检测里程,同时具 有地理空间坐标的对象,第二种数据对象为只具备内检测里程的对象;针对所述第一种数 据对象基于坐标位置的相同或相差小于预设值实现硬点匹配;第二数据对象通过内检测里 程与管道里程实现硬点匹配;
[0043] 步骤S104 :进行数据分段拉伸校准,具体包括数据分段过程和数据拉伸校准过 程,所述数据分段过程具体为:通过硬点的管理,任意两个硬点或硬点组合的匹配之间即为 一个内检测数据段;所述数据拉伸校准过程的数据对齐的拉伸校准算法包括:如某些区间 是改线段,则不需要进行对齐;如某些区间是测绘数据,则以测绘数据校准内检测数据,改 变内检测数据绝对里程值;如某些区间是模拟数据,则以内检测数据校准基于线性参考和 动态分段的数据;
[0044] 步骤S105 :实现所述管道焊缝的缺陷对齐。
[0045] 步骤S101中,在建立对齐数据库时,管道线路部分的数据对齐基于线性参考和动 态分段的数据库,管道站场的工艺管网数据对齐基于几何网络的站场完整性数据库。也即 是,对齐的数据对象,包括线路的数据对象和站场的数据对象,所述线路的数据对象基于线 性参考和动态分段的数据,所述站场的数据对象基于几何网络的站场数据模型。
[0046] 步骤S101中,对齐数据库中线路部分采用线性参考和动态分段,站场部分采用几 何网络,分别建立各要素关联关系。利用这种关联关系,实现一维内检测里程(M)与三维地 理空间坐标(X、Y、Z)的定位及实时动态转换。即同一管道位置即可通过内检测里程来定 位,同时也能动态获取对应的地理空间坐标进行定位,反之亦然。
[0047] 步骤S103中,硬点具体举例如下:
[0048] 1)单一要素作为硬点,例如设备类是指内检测可检测出的管线附属物,在管线上 位置相对固定且数量适中,例如:阀门、三通、弯头、球阀、闸阀、法兰、封堵口等都可以作为 硬点,位置经常性变化或数量较多或较少的设备不易作为硬点,如:Marker点、补口失效、 支架等。这种硬点采用:单点匹配,即针对单个管道要素进行关联匹配,实现如既具有内检 测里程同时也有测绘的地理空间坐标的阀门的匹配。
[0049] 2)组合要素作为硬点,例如多类特征组合作为分段标识,例如:连续上下弯、连续 短管节、焊缝与钢管组合及缺陷组合。这种硬点采用:组合匹配,即实现不同要素多个对象 组合的匹配,同样建立在组合匹配算法上,包括设置相对距离、相识度设置;实现如已知相 对距离的组合在里程与地理空间坐标的配对。
[0050] 步骤S103中,硬点匹配具有以下特征:
[0051] 1)单点匹配和组合匹配:分别针对单个管道要素和不同要素多个对象组合的匹 配;
[0052] 2)在硬点匹配的方法上,在原有硬点匹配的结果中,采用时钟方位和缺陷的对齐 方法,达到不同检测方法得到结果的缺陷级别的对齐。
[0053] 步骤S103中,第二数据对象通过绝对里程实现硬点匹配,具体包括以下步骤:
[0054] 1、以发球筒或上一个对应点为起点沿管道输送方向向后查找新的对应点;
[0055] 2、从对应起始点开始沿管道输送方向,在施工安装记录和内检测信息中依次取焊 缝进行匹配,检查其下游的施工钢管与内检测钢管之间的长度差,小于〇. 5m为对齐,同时 记录两个焊缝之间的对应关系。在钢管长度差超过0. 5m而小于lm时,应利用其它信息如 为变壁厚点辅助判断是否对应。
[0056] 3、重复第2步,到收发球筒,则对齐结束;到弯头短节等硬点,则重新从第1步开 始;
[0057] 4、在对齐段之间,进行焊缝的对齐。
[0058] 步骤S104中,在数据分段过程中系统能够形成当前内检测系统的数据分段表,并 能够根据硬点匹配的结果自动更新。每一个区间段都是独立、且统一的。系统能够批量设 置也能够单独设置每个区间段的特征,并能快速定位到任一分段或区段组合。
[0059] 所述拉伸校准算法中根据数据精度确定校准的方向。
[0060] 步骤S104中,拉伸校准算法具体包括:
[0061] 1)识别改线段,对于改线段,不进行对齐;
[0062] 2)识别原始数据是否测绘数据。如是则以测绘数据校准内检测数据,改变内检测 数据绝对里程值。以硬点的测绘地理空间坐标的精度为准,校准硬点的检测里程。如硬点 由地理空间坐标计算的三维里程为120. 24,内检测里程为121. 36。则硬点的地理空间坐标 不变,内检测里程校准为120. 24。如原始数据不是测绘数据,为精度较低的数据,例如模拟 数据,手持GPS数据,则以内检测数据校准PIDM数据。
[0063] 3)在任意两个硬点间,根据数据种类,确定校准方向后,利用硬点的准确里程,通 过线性拉伸算法,校准硬点检测里程范围内的所有要素。
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