一种用于涵管的实时压力测试方法与流程

本发明涉及压力试验，具体涉及一种用于涵管的实时压力测试方法。

背景技术：

1、涵管通常是指埋于地下的管道，根据涵管材质的不同，大致可以分为金属涵管、水泥涵管和塑料涵管。水泥涵管主要应用在公路、建筑等场景，我国大部分城市的供水和排水管道多使用水泥管作为涵管，而金属涵管则常用于城市雨水管道、污水管道等。塑料涵管则多用于室内等小范围场景。生产过程中的涵管压力测试方法包括水压测试和气压测试。水压测试是将液体（通常是水）通过水泵或其他方法注入涵管，逐渐增加压力，以评估涵管的承载能力和密封性。在测试过程中，通过监测压力表和观察涵管表面是否有渗漏或变形等异常情况判断涵管的性能。而气压测试则是使用压缩空气或气体注入涵管进行压力测试，通过逐渐增加压力并使用泄漏检测剂或气密性测试仪来检查涵管是否有气体泄漏；同时观察涵管是否有变形、渗漏或其他异常情况判断涵管的性能。

2、在以往的压力测试过程中，不合格的涵管可能会发生渗漏、变形、破裂的现象，反应在压力传感器中为压力减小的趋势；从开始测试到发现异常需要较长的时间，单一压力传感器容易受到噪声或流体扰动的影响，导致测量结果存在偏差。且在压力的测试过程中，由于涵管的受压产生形变，涵管内的压力值呈现逐渐减小的趋势，对整体进行异常检测容易将缓慢减小的压力值当作异常值处理，从而造成对涵管压力测试的误检、漏检等，降低涵管实时压力测试的准确性。

技术实现思路

1、本发明提供一种用于涵管的实时压力测试方法，以解决涵管实时压力测试准确性较低的问题，所采用的技术方案具体如下：

2、本发明一个实施例一种用于涵管的实时压力测试方法，该方法包括以下步骤：

3、获取涵管压力测试数据序列，所述涵管压力测试数据序列包括第一压力测试数据序列、第二压力测试数据序列；

4、根据涵管压力变化范围对涵管压力测试数据序列进行分组，根据涵管压力测试数据序列的分组结果获取涵管压力测试数据序列每个分组的数量特征系数；根据涵管压力测试数据序列每个涵管压力子序列的数量特征系数计算每个涵管压力测试数据的涵管压力权重系数；根据每个涵管压力测试数据的涵管压力权重系数获取每个采集时刻对应的涵管压力置信系数；根据每个采集时刻对应的涵管压力置信系数计算每个采集时刻对应的涵管压力置信调整数据；根据涵管压力置信调整数据获取涵管压力置信序列，根据涵管压力置信序列计算涵管压力分布异常系数；

5、根据每个采集时刻对应的涵管压力置信调整数据计算每个涵管压力测试数据的涵管压力分布波动系数；根据涵管压力分布异常系数和每个涵管压力测试数据的涵管压力分布波动系数计算每个涵管压力测试数据的涵管可信特征值；根据每个涵管压力测试数据的涵管可信特征值计算每个涵管压力测试数据的涵管压力异常系数；根据每个涵管压力测试数据的涵管压力异常系数对涵管压力测试数据进行异常检测，根据检测结果对涵管进行实时压力测试。

6、优选的，所述根据涵管压力变化范围对涵管压力测试数据序列进行分组，根据涵管压力测试数据序列的分组结果获取涵管压力测试数据序列每个分组的数量特征系数的方法为：

7、根据任意一个涵管压力测试数据序列中数据的最大值和最小值确定所述任意一个涵管压力测试数据序列的涵管压力变化值域，对所述涵管压力变化值域进行均匀划分，根据所述涵管压力变化值域的划分结果对所述任意一个涵管压力测试数据序列进行分组，将所述任意一个涵管压力测试数据序列的每个分组作为所述任意一个涵管压力测试数据序列的一个涵管压力子序列，统计所述任意一个涵管压力测试数据序列的每个涵管压力子序列中数据的数量作为所述任意一个涵管压力测试数据序列的每个涵管压力子序列的数量特征系数。

8、优选的，所述根据涵管压力测试数据序列每个涵管压力子序列的数量特征系数计算每个涵管压力测试数据的涵管压力权重系数的方法为：

9、获取任意一个涵管压力测试数据序列中每个涵管压力测试数据的预设数量的邻域数据，将所述每个涵管压力测试数据的预设数量的邻域数据组成的序列作为所述每个涵管压力测试数据的邻域数据序列；将所述每个涵管压力测试数据的邻域数据序列中与所述每个涵管压力测试数据属于同一个涵管压力子序列的元素的数值置为，将所述每个涵管压力测试数据的邻域数据序列中与所述每个涵管压力测试数据不属于同一个涵管压力子序列的元素的数值置为，将所述每个涵管压力测试数据的邻域数据序列的更新结果作为所述每个涵管压力测试数据的权重调节序列；

10、将任意一个涵管压力测试数据序列中每个涵管压力测试数据所在涵管压力子序列的数量特征系数作为分子，将所述任意一个涵管压力测试数据序列中数据的数量作为分母，将所述分子与分母的比值作为所述每个涵管压力测试数据的第一权重系数，将所述每个涵管压力测试数据的权重调节序列中元素的累加和与预设权重参数的和作为所述每个涵管压力测试数据的第二权重系数，将所述每个涵管压力测试数据的第一权重系数和第二权重系数的乘积作为所述每个涵管压力测试数据的涵管压力权重系数。

11、优选的，所述根据每个涵管压力测试数据的涵管压力权重系数获取每个采集时刻对应的涵管压力置信系数的方法为：

12、将第一压力测试数据序列、第二压力测试数据序列中同一采集时刻对应的涵管压力测试数据分别作为第一涵管压力测试数据、第二涵管压力测试数据，将所述第一涵管压力测试数据的涵管压力权重系数和所述第二涵管压力测试数据的涵管压力权重系数的乘积作为所述第一涵管压力测试数据、第二涵管压力测试数据对应采集时刻的涵管压力置信系数。

13、优选的，所述根据每个采集时刻对应的涵管压力置信系数计算每个采集时刻对应的涵管压力置信调整数据的方法为：

14、

15、式中，表示第个采集时刻对应的涵管压力置信调整数据；和分别表示第个和第个采集时刻对应的涵管压力置信系数；和分别表示第一压力测试数据序列中第个和第个采集时刻对应的涵管压力测试数据；和分别表示第二压力测试数据序列中第个和第个采集时刻对应的涵管压力测试数据。

16、优选的，所述根据涵管压力置信调整数据获取涵管压力置信序列，根据涵管压力置信序列计算涵管压力分布异常系数的方法为：

17、将所有采集时刻对应的涵管压力置信调整数据按照时间升序的顺序排序组成的序列作为涵管压力置信序列，对所述涵管压力置信序列进行均匀分组，将涵管压力置信序列的每一个分组作为所述涵管压力置信序列的一个涵管压力置信子序列；

18、将涵管压力置信序列的任意一个涵管压力置信子序列中元素的最大值和最小值的差值与预设调节参数的和作为分子，将所述任意一个涵管压力置信子序列对应的采集时长作为分母，将所述分子和分母的比值作为所述任意一个涵管压力置信子序列的第一分布异常系数；将所述任意一个涵管压力置信子序列中所有元素的均方差与所有元素的均值的比值作为所述任意一个涵管压力置信子序列的第二分布异常系数；将所述任意一个涵管压力置信子序列的第一分布异常系数和第二分布异常系数的乘积作为所述任意一个涵管压力置信子序列的涵管压力分布异常系数。

19、优选的，所述根据每个采集时刻对应的涵管压力置信调整数据计算每个涵管压力测试数据的涵管压力分布波动系数的方法为：

20、

21、式中，表示第一压力测试数据序列中第个涵管压力测试数据的涵管压力分布波动系数；表示第一压力测试数据序列中第个涵管压力测试数据所在涵管压力子序列中第个涵管压力测试数据对应采集时刻的涵管压力置信调整数据；表示第一压力测试数据序列中第个涵管压力测试数据所在涵管压力子序列中第个涵管压力测试数据；表示第一压力测试数据序列中第个涵管压力测试数据对应采集时刻的涵管压力置信调整数据；第一压力测试数据序列中第个涵管压力测试数据；表示第一压力测试数据序列中第个涵管压力测试数据所在涵管压力子序列中数据的数量。

22、优选的，所述根据涵管压力分布异常系数和每个涵管压力测试数据的涵管压力分布波动系数计算每个涵管压力测试数据的涵管压力可信特征值的方法为：

23、

24、式中，表示第一压力测试数据序列中第个涵管压力测试数据的涵管压力可信特征值；表示第一压力测试数据序列中第个涵管压力测试数据的涵管压力分布波动系数；表示第一压力测试数据序列中第个涵管压力测试数据对应采集时刻的涵管压力置信调整数据所在的涵管压力置信子序列的涵管压力分布异常系数；表示将第一压力测试数据序列中第个涵管压力测试数据置0后，第个涵管压力测试数据对应采集时刻的涵管压力置信调整数据所在涵管压力置信子序列的涵管压力分布异常系数。

25、优选的，所述根据每个涵管压力测试数据的涵管可信特征值计算每个涵管压力测试数据的涵管压力异常系数的方法为：

26、

27、式中，表示第一压力测试数据序列中第个涵管压力测试数据的涵管压力异常系数；表示第一压力测试数据序列中第个涵管压力测试数据的涵管压力可信特征值；表示第一压力测试数据序列中第个涵管压力测试数据所在涵管压力子序列中所有元素对应的涵管压力可信特征值的均方差；表示第一压力测试数据序列中第个涵管压力测试数据所在涵管压力子序列中所有元素对应的涵管压力可信特征值的均值；表示以自然常数为底的指数函数。

28、优选的，所述根据每个涵管压力测试数据的涵管压力异常系数对涵管压力测试数据进行异常检测，根据检测结果对涵管进行实时压力测试的方法为：

29、将涵管压力测试数据序列中第一压力测试数据序列中每个元素对应的涵管压力异常系数与预设异常阈值进行比较，根据比较结果将所述涵管压力测试数据中异常数据进行检测，根据所述涵管压力测试数据中异常数据的检测结果对涵管进行实时压力测试。

30、本发明的有益效果是：通过涵管压力测试过程中采集的涵管压力测试数据的分布规律，对涵管压力测试数据进行分组，根据分组结果计算涵管压力权重系数，根据涵管压力权重系数计算涵管压力置信系数，根据涵管压力置信系数计算涵管压力置信调整数据，根据涵管压力置信调整数据计算涵管压力分布异常系数，通过涵管压力分布异常系数分析涵管压力测试数据的局部异常变化特征，基于分析结果计算涵管压力可信特征值，根据涵管压力可信特征值计算涵管压力异常系数。基于涵管压力异常系数对涵管压力测试进行异常检测，其有益效果在于通过分析涵管压力测试过程中采集的涵管压力测试数据的局部变化特征分析每个采集时刻涵管压力的异常情况，有效解决通过涵管压力测试数据进行异常检测出现的误检、漏检问题，提高涵管的实时压力测试的准确性。