管道的异常诊断方法及装置与流程

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种管道的异常诊断方法及装置。

背景技术：

目前人居生活越来越趋向于智能化，尤其是在创建家居健康环境的技术更新方面尤为突出，这其中各个厂商研究和改进最为广泛的是健康用水系统。在以往技术中，有很许多对用水检测的改进方法和设备，而对于用水稳定性方面的应用存在较大缺陷。

在实际情况下，由于许多检测用水的传感器的感测变量都存在对压力值的恒定检测，这使得需要保证用水环境不受到管道等外部环境的侵扰。同时，因为输水管道所处环境温度的波动变化关系(诸如冬天、夏天以及潮湿环境下)，输水管道内水压伴随环境温度或电磁阀的热传导温度的变化而产生波动变化，对例如净水器的传感器的感测结果造成一定的误判。又例如，在水温平均温度为5～10℃，平均环境温度为20℃时，那么在预定长度的管道经所述阀门密闭之后，其中水温因管道本身的环境热传导而慢慢上升，此时由于考虑水的膨胀系数致使体积递增，从而使水压会产生波动，如果在该段管道面上(或是接缝处)存在轻微的渗漏。一种情况是随着这种渗漏带来的局部压力波动变化可能接近与水温温度升高带来的局部压力变化相抵消，此时可能无法从例如净水器设备、压力仪表上判定是否存在漏水。同样地，如果输送水温是90℃的热水而平均环境温度是10℃，则在管道中输送的水温会随着热传导而逐渐下降，从而导致管道内压降低，也会造成例如水质检测设备的误判。

针对相关技术中，管道的异常诊断准确率较低的问题，目前尚未存在有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种管道的异常诊断方法及装置，以至少解决相关技术中管道的异常诊断准确率较低的问题。

根据本发明的一个实施例，提供了一种管道的异常诊断方法，包括：获取目标管道内液体的温度值；在确定第一时间点的所述温度值与第二时间点的所述温度值相同的情况下，确定所述目标管道的第一压力值与第二压力值的差值，其中，所述第一压力值是在所述第一时间点采集到的所述目标管道的内壁压力值，所述第二压力值是在所述第二时间点采集到的所述目标管道的内壁压力值；根据所述差值确定所述目标管道是否异常。

可选地，根据所述差值确定所述目标管道是否异常，包括：在确定所述差值大于或等于第一预设阈值的情况下，将所述目标管道的异常累计值加一；在确定所述目标管道的异常累计值大于或等于第二预设阈值的情况下，确定所述目标管道异常。

可选地，根据所述差值确定所述目标管道是否异常，包括：在确定所述差值小于第一预设阈值的情况下，将所述目标管道的正常累计值加一；在确定所述目标管道的正常累计值大于或等于第三预设阈值的情况下，确定所述目标管道正常。

可选地，获取目标管道内液体的温度值，包括：每隔预定时间获取所述目标管道的内壁压力值，在所述目标管道的内壁压力值在预设时间段未上升的情况下，获取所述目标管道内液体的温度值。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种管道的异常诊断装置，包括：获取模块，用于获取目标管道内液体的温度值；第一确定模块，用于在确定第一时间点的所述温度值与第二时间点的所述温度值相同的情况下，确定所述目标管道的第一压力值与第二压力值的差值，其中，所述第一压力值是在所述第一时间点采集到的所述目标管道的内壁压力值，所述第二压力值是在所述第二时间点采集到的所述目标管道的内壁压力值；第二确定模块，用于根据所述差值确定所述目标管道是否异常。

可选地，所述第二确定模块包括：第一执行单元，用于在确定所述差值大于或等于第一预设阈值的情况下，将所述目标管道的异常累计值加一；第一确定单元，用于在确定所述目标管道的异常累计值大于或等于第二预设阈值的情况下，确定所述目标管道异常。

可选地，所述第二确定模块包括：第二执行单元，用于在确定所述差值小于第一预设阈值的情况下，将所述目标管道的正常累计值加一；第二确定单元，用于在确定所述目标管道的正常累计值大于或等于第三预设阈值的情况下，确定所述目标管道正常。

可选地，所述获取模块包括：获取单元，用于每隔预定时间获取所述目标管道的内壁压力值，在所述目标管道的内壁压力值在预设时间段未上升的情况下，获取所述目标管道内液体的温度值。

根据本发明的又一个实施例，还提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。

根据本发明的又一个实施例，还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

通过本发明，由于通过获取目标管道内液体的温度值；在确定第一时间点的温度值与第二时间点的温度值相同的情况下，确定目标管道的第一压力值与第二压力值的差值，其中，第一压力值是在第一时间点采集到的目标管道的内壁压力值，第二压力值是在第二时间点采集到的目标管道的内壁压力值；根据差值确定目标管道是否异常。因此，可以解决管道的异常诊断准确率较低的问题，达到提高管道的异常诊断准确率的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明实施例的一种管道的异常诊断方法的移动终端的硬件结构框图；

图2是根据本发明实施例的管道的异常诊断方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的检测系统结构示意图；

图4是根据本发明实施例的管道异常检测流程示意图；

图5是根据本发明实施例的管道的异常诊断装置的结构框图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本申请实施例一所提供的方法实施例可以在移动终端、计算机终端或者类似的运算装置中执行。以运行在移动终端上为例，图1是本发明实施例的一种管道的异常诊断方法的移动终端的硬件结构框图。如图1所示，移动终端10可以包括一个或多个(图1中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器mcu或可编程逻辑器件fpga等的处理装置)和用于存储数据的存储器104，可选地，上述移动终端还可以包括用于通信功能的传输设备106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述移动终端的结构造成限定。例如，移动终端10还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。

存储器104可用于存储计算机程序，例如，应用软件的软件程序以及模块，如本发明实施例中的管道的异常诊断方法对应的计算机程序，处理器102通过运行存储在存储器104内的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至移动终端10。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

传输装置106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括移动终端10的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输装置106包括一个网络适配器(networkinterfacecontroller，简称为nic)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输装置106可以为射频(radiofrequency，简称为rf)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。

在本实施例中提供了一种运行于上述移动终端的管道的异常诊断方法，图2是根据本发明实施例的管道的异常诊断方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：

步骤s202，获取目标管道内液体的温度值；

步骤s204，在确定第一时间点的所述温度值与第二时间点的所述温度值相同的情况下，确定所述目标管道的第一压力值与第二压力值的差值，其中，所述第一压力值是在所述第一时间点采集到的所述目标管道的内壁压力值，所述第二压力值是在所述第二时间点采集到的所述目标管道的内壁压力值；

步骤s206，根据所述差值确定所述目标管道是否异常。

通过上述步骤，由于通过获取目标管道内液体的温度值；在确定第一时间点的温度值与第二时间点的温度值相同的情况下，确定目标管道的第一压力值与第二压力值的差值，其中，第一压力值是在第一时间点采集到的目标管道的内壁压力值，第二压力值是在第二时间点采集到的目标管道的内壁压力值；根据差值确定目标管道是否异常。因此，可以解决管道的异常诊断准确率较低的问题，达到提高管道的异常诊断准确率的效果。

可选地，上述步骤的执行主体可以为终端等，但不限于此。

作为一个可选的实施方式，如图3所示是根据本发明可选实施例的检测系统结构示意图，管道的压力检测系统主要包括：压力传感器、温度传感器，其中，压力传感器用于采集管道内壁压力值，温度传感器用于采集管道内液体温度，管道内的液体可以是水、油或化学液体。压力传感器和温度传感器可以安装在管道的进水电磁阀上(或附近位置)。控制器用于控制压力传感器和温度传感器。管道可以是净水器中的管道，控制器可以与净水器的控制主板相互通讯以传递检测数据信息。

作为一个可选的实施方式，可以通过安装在管道上的温度传感器采集管道内液体的温度，由安装在管道上的压力传感器采集管道内壁的压力值。可以设置预设时间间隔进行采集，若出现两个时间点(第一时间点和第二时间点)管道内液体温度值相等，确定在该两个时间点上管道的内壁压力值(第一压力值与第二压力值)，计算两个内壁压力值的差值δp，根据内壁压力差值确定管道是否存在泄漏。在本实施例中，为了第一时间点和第二时间点之间的时间差可以大于预设阈值，预设阈值可以根据实际情况而定，例如1分钟、5分钟、10分钟等。该时间差的跨度条件可以满足包含液体可能泄露的时间点，以此防止两个时间点过近造成的泄漏误判的情况。

可选地，根据所述差值确定所述目标管道是否异常，包括：在确定所述差值大于或等于第一预设阈值的情况下，将所述目标管道的异常累计值加一；在确定所述目标管道的异常累计值大于或等于第二预设阈值的情况下，确定所述目标管道异常。

作为一个可选的实施方式，第一预设阈值pth可以根据实际情况而定如果测得的δp＞pth，那么将异常累计值加一，异常累计值可以是泄露计数+1，将泄露计数+1。第二预设阈值可以根据实际而定，例如3、5等。以第二预设阈值是3为例，泄露计数大于或等于3，则就认为管道泄露。

可选地，根据所述差值确定所述目标管道是否异常，包括：在确定所述差值小于第一预设阈值的情况下，将所述目标管道的正常累计值加一；在确定所述目标管道的正常累计值大于或等于第三预设阈值的情况下，确定所述目标管道正常。

作为一个可选的实施方式，如果测得的δp<pth，那么将正常累计值加一。第三预设阈值可以根据实际而定，例如8、10等。以第三预设阈值是10为例，正常累计值大于或等于10，则就认为管道正常，未发生泄露。多次判断的是为了容错，防止采集上的异常和误差。

可选地，获取目标管道内液体的温度值，包括：每隔预定时间获取所述目标管道的内壁压力值，在所述目标管道的内壁压力值在预设时间段未上升的情况下，获取所述目标管道内液体的温度值。

作为一个可选的实施方式，压力传感器每预定时间间隔(诸如1s)采集该管道内壁的压力值，待压力值不再上升一时间段后，测定当前管道内液体的初始温度值。

作为一个可选的实施方式，下面通过一个具体实施例说明本申请。

在压力检测系统中，通常认为液体(例如，自来水)是在常温常压下，在管道中输入水的体积膨胀系数δk满足：

即可以理解为水温变化带来的水体积变化δv＝δk·v·δtk，在不同的密封管道空间内水的温度变化量δtk在该密闭空间中水的体积v不变的情况下是与体积膨胀系数δi成反比。而在上述一般环境条件下，输水管道内壁承受的压力对体积膨胀系数δk的变化量影响并不显著。因此根据关系式：

和关系式(1)可知，当前管道内的平均压力变化δp满足：

可知在温度变化的情况下，液体对管道内壁的压力变化可用于判断是否存在泄露的情况。其中w代表该管道的弹性模量，η代表该管道材料的泊桑系数，并且在式(3)中假定该输水管道本身是出于空气环境中而非预埋在建筑材料(例如水泥等)中，此时可以忽略管道内外壁之间存在的压差。s代表该输水管道的内外壁半径比，假定管道柱体为整体平均延伸。而在上述常规环境条件下，让温度保持不变时，该输水管道的容积e应当满足：

e＝vin+v(τ)(4)

这里vin是管道内壁压力未变化(也就是起测节点)时水的体积，v(τ)是随着计量时间τ累积水的体积变化函数，即认为是出现持续的渗漏情况。在此基础上可知，水的体积变化量v(τ)是：

v(τ)＝vδp+vδt

其中vδp是该容积下的水随内压变化的体积变化函数，vδt是该容积下的水随传导温度变化的体积变化函数。

基于以上原理，如图4所示是根据本发明可选实施例的管道异常检测流程示意图，具体检测方法的实施例包括如下：

s1、将判断当前安装有上述电磁阀的一根管路存在渗漏的依据是设定时间变量τ(诸如1h)内该平均压力变化δp不超过预设临界值pth(第一预设阈值)。

s2、输入该测试条件到控制板。检测开始，控制板关闭电磁阀b，打开电磁阀a，让液体能够流入管道。

s3、控制器驱动电磁阀a、b的压力传感器每预定时间间隔(诸如1s)采集该管道内壁的压力值，待压力值不再上升一时间段后关闭电磁阀a，这样的目的是让当前密闭管道空腔内压达到最大以确定压力初始值和水的体积vin(即认为是当前管道的容积e)，测定当前的初始温度值tin。

s4、按照所述预设时间间隔采集即时压力值以确定δp，控制温度传感器感测水的温度值以确定δtk进行记录，同时记录时间间隔周期(诸如每30s)持续采集。

新采集到的数据，首先进行记录，然后查找判断时间之前是否有相同的温度点，如果没有，继续步骤s4，如果有进入下一步。

s5、如果目前测得第一时间点与第二时间点的压力值差值δp＞pth。，那么泄露计数+1(对应于异常累计值加一)，累计值大于第一预设阈值，就认为管道泄露，反之未泄露计数+1(对应于正常累计值加以)，正常累计值大于或等于第二预设阈值，就认为管道没有泄露。多次判断的是为了容错，防止采集上的异常和误差。

在步骤s5中，控制板被配置为按照所设定时间变量τ来采集和识别δp和δtk，从而根据以下逻辑产生用于对管道是否存在渗漏的评价指标h(τ)：

其中c(δk)是对于水的体积膨胀系数δk的补偿函数，t(τ)是水温度随时间的变化函数，p(τ)是压力随时间的变化函数。

本申请对输水管路的实时压力检测避免温度扰动因素，让压力检测和对比保持在同一个温度下进行，从而排除了温度对传感器元件判断的影响，使之适用于在不同膨胀系数下输水管道中的状态检测，特别是在膨胀系数较大变化的情况下。同时本净水器压力检测系统采用全自动程控化的检测方式，防止人为的检测误差，提高了效率，节省人力成本。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

在本实施例中还提供了一种管道的异常诊断装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图5是根据本发明实施例的管道的异常诊断装置的结构框图，如图5所示，该装置包括：获取模块52，用于获取目标管道内液体的温度值；第一确定模块54，用于在确定第一时间点的所述温度值与第二时间点的所述温度值相同的情况下，确定所述目标管道的第一压力值与第二压力值的差值，其中，所述第一压力值是在所述第一时间点采集到的所述目标管道的内壁压力值，所述第二压力值是在所述第二时间点采集到的所述目标管道的内壁压力值；第二确定模块56，用于根据所述差值确定所述目标管道是否异常。

可选地，所述第二确定模块包括：第一执行单元，用于在确定所述差值大于或等于第一预设阈值的情况下，将所述目标管道的异常累计值加一；第一确定单元，用于在确定所述目标管道的异常累计值大于或等于第二预设阈值的情况下，确定所述目标管道异常。

可选地，所述第二确定模块包括：第二执行单元，用于在确定所述差值小于第一预设阈值的情况下，将所述目标管道的正常累计值加一；第二确定单元，用于在确定所述目标管道的正常累计值大于或等于第三预设阈值的情况下，确定所述目标管道正常。

可选地，所述获取模块包括：获取单元，用于每隔预定时间获取所述目标管道的内壁压力值，在所述目标管道的内壁压力值在预设时间段未上升的情况下，获取所述目标管道内液体的温度值。

需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。

本发明的实施例还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序：

s1，获取目标管道内液体的温度值；

s2，在确定第一时间点的所述温度值与第二时间点的所述温度值相同的情况下，确定所述目标管道的第一压力值与第二压力值的差值，其中，所述第一压力值是在所述第一时间点采集到的所述目标管道的内壁压力值，所述第二压力值是在所述第二时间点采集到的所述目标管道的内壁压力值；

s3，根据所述差值确定所述目标管道是否异常。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：u盘、只读存储器(read-onlymemory，简称为rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，简称为ram)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。

本发明的实施例还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

可选地，上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。

可选地，在本实施例中，上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤：

s1，获取目标管道内液体的温度值；

s2，在确定第一时间点的所述温度值与第二时间点的所述温度值相同的情况下，确定所述目标管道的第一压力值与第二压力值的差值，其中，所述第一压力值是在所述第一时间点采集到的所述目标管道的内壁压力值，所述第二压力值是在所述第二时间点采集到的所述目标管道的内壁压力值；

s3，根据所述差值确定所述目标管道是否异常。

可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。