一种管道自动巡检机器人的精确定位方法及实现装置

    公开(公告)号:CN114750165B

    公开(公告)日:2024-07-16

    申请号:CN202210580933.7

    申请日:2022-05-25

    申请人: 东北大学

    IPC分类号: B25J9/16 B25J11/00 B25J19/00

    摘要: 本发明提供一种管道自动巡检机器人的精确定位方法及实现装置,涉及埋地管道探测领域。本发明方法通过磁感应强度信号初步采样电路对磁感应强度信号初步采样,再将采集到的数据处理后送入微处理器内部集成的模数转换模块,实现地面上方检测磁感应强度,再通过正常巡线定位方法进行处理,以此判断管道相对位置,并决定是否进入缺陷定位模式。若进入缺陷定位模式,则将钢钎插入地面,再通过电压信号预处理电路及分离电路处理后输入到微处理器内部集成的模数转换模块中,再通过缺陷定位方法进行处理,以此判断自动巡检机器人相对绝缘层劣化位置,控制自动巡检机器人运行到绝缘层劣化位置正上方,由此实现了管道自动化巡检,提高了自动巡检效率。

    基于像素分割的自适应管道漏磁内检测图像压缩感知方法

    公开(公告)号:CN117544775A

    公开(公告)日:2024-02-09

    申请号:CN202311490298.4

    申请日:2023-11-09

    申请人: 东北大学

    摘要: 本发明提供一种基于像素分割的自适应管道漏磁内检测图像压缩感知方法,涉及图像检测的数据预处理技术领域。该方法首先基于多通道传感器数据构造管道漏磁数据矩阵;再根据管道漏磁数据的实际数据量分段截取数据矩阵,并将截取的数据矩阵映射为灰度图像;然后将获取的若干灰度图像均映射为伪彩色图像,构成伪彩色图像数据集;再计算每张伪彩色图像中红色像素的占比,进而计算有效图像中红色像素的占比的最大值和最小值;以及伪彩色图像数据集中所有图像红色像素的平均值;设置有效图像的最小压缩阈值和最大压缩阈值;最后计算全部图像的压缩感知系数;该方法可以实现对有效信息的增强和对背景信息的压缩。

    管道巡检机器人的导航方法及装置、存储介质、终端

    公开(公告)号:CN117432949A

    公开(公告)日:2024-01-23

    申请号:CN202311753314.4

    申请日:2023-12-20

    申请人: 东北大学

    摘要: 本发明公开了一种管道巡检机器人的导航方法及装置、存储介质、终端,涉及管道巡检技术领域,主要目的在于解决管道巡检效率较低的问题。主要包括。主要用于依据获取到的目标机器人的空间定位信息、及目标巡检区域的管道线路分布信息构建所述目标巡检区域的电子地图,所述电子地图包括当前实时位置、目标巡检位置、及管道线路约束;依据所述目标巡检位置和所述当前实时位置构建双端树结构,并对初始化后的所述双端树结构进行多轮迭代优化得到目标路径;依据所述目标路径及所述电子地图生成运动控制指令,并将所述运动控制指令发送至所述目标机器人的运动控制端,以控制所述目标机器人按照所述路径规划信息进行管道巡检。

    野外环境下管道巡检机器人轻量化自主导航系统及方法

    公开(公告)号:CN117249817A

    公开(公告)日:2023-12-19

    申请号:CN202310535536.2

    申请日:2023-05-12

    申请人: 东北大学

    摘要: 本发明提供一种野外环境下管道巡检机器人轻量化自主导航系统及方法,涉及自主导航技术领域。本发明依据地下管道的高精度绝对定位信息预设巡检路径,在埋地管道巡检机器人基于RTK高精度绝对定位而实现的高精度巡检过程中,利用多线激光雷达感知周围环境信息,将激光雷达感知到的点云数据经过处理后投影到二维的空白地图中,由此在空白地图上得到了轻量化局部地图,当在预设巡检路径上遇到不可通行区域时结合当前的高精度绝对定位与预设路径生成临时目标点,耦合式巡检避障自主导航模块接收到临时目标点同时通过轻量化局部地图进行路径规划,使埋地管道巡检机器人绕行不可通行区域后回到预设路径上,完成埋地管道巡检机器人的整个自主导航巡检任务。

    一种基于声波的通球指示装置与方法

    公开(公告)号:CN117128462A

    公开(公告)日:2023-11-28

    申请号:CN202310586192.8

    申请日:2023-05-23

    摘要: 本发明公开了一种基于声波的通球指示装置,包括数据采集与处理单元、防爆箱和通球指示算法模块;所述数据采集与处理单元包括加速度传感器组、安全栅组、A/D转换单元、控制单元、WiFi传输单元、数据存储单元和电池组。本发明一方面针对油气管道存在的潜在爆炸性设计了防爆结构;另一方面对管道内声波信号进行了预处理和通“球”时间计算。其中,针对管道内各种工况干扰声波信号,采用IIR滤波、数据缩放和特征提取,抑制了干扰信号;针对处理后的管道声波信号,提取两种特征最大值对应的时间,加权求和,实现通“球”报警和通“球”时间计算。

    一种快速管道漏磁数据多尺度异常区域推荐系统及方法

    公开(公告)号:CN110082424B

    公开(公告)日:2023-04-14

    申请号:CN201910387892.8

    申请日:2019-05-10

    申请人: 东北大学

    IPC分类号: G01N27/83 G06F17/18

    摘要: 本发明提供一种快速管道漏磁数据多尺度异常区域推荐系统及方法,涉及管道检测技术领域。本发明步骤如下:步骤1:获取一段管道的漏磁信号,并将其进行多尺度窗体划分,对N个尺度层级进行异常边缘提取,得到异常窗体集合;步骤2:对异常窗体集合进行异常区域估计,得到异常估计集合;步骤3:边界精确;根据异常估计集合,将Wk″中的所有窗体进行相邻窗体的面积比,遍历异常估计集合W″,去除面积比小于λ的窗体,并选取当前集合内交叠窗体中最外围窗体作为异常推荐区域;该方法能够发现尺寸较大,信号明显的异常,同时能够发现较小的异常,能够提供充分的异常候选区域;具有明显的快速性,特别适应管道庞大的数据集。

    基于多特征融合的管道漏磁非规则缺陷反演方法及装置

    公开(公告)号:CN115950945A

    公开(公告)日:2023-04-11

    申请号:CN202211233762.7

    申请日:2022-10-10

    申请人: 东北大学

    摘要: 本申请公开了一种基于多特征融合的管道漏磁非规则缺陷反演方法及装置,涉及故障诊断和人工智能领域,通过在反演网络中加入物理特征和深度抽象特征,增强了整个网络的可解释性以及信号深度信息的提取,另外轴向和径向特征的融合有效的避免了局部信号变形问题。所述方法包括:基于管道漏磁内检测仪,获取第一漏磁信号和第二漏磁信号;分别对第一漏磁信号和第二漏磁信号进行预处理,生成训练样本以及测试样本;建立多特征融合的不规则缺陷反演网络,采用训练样本,对多特征融合的不规则缺陷反演网络进行训练,得到目标反演网络;将测试样本输入至目标反演网络,得到测试样本对应的目标缺陷信息,目标缺陷信息包括目标缺陷的长度、宽度和深度。

    基于难样本挖掘的深度度量网络的风机多故障诊断方法

    公开(公告)号:CN110555478B

    公开(公告)日:2023-02-03

    申请号:CN201910835384.1

    申请日:2019-09-05

    申请人: 东北大学

    摘要: 本发明提供一种基于难样本挖掘的深度度量网络的风机多故障诊断方法,涉及风力涡轮机故障诊断技术领域。该方法首先针对一个风力涡轮机z种不同类型的SCADA数据构建难样本数据集,将构造的难样本数据集进行图像化处理,优化各类SCADA数据变量,使数据变量之间的排列在时间空间上连续,最终得到优化后的训练样本,构造基于改进三元组训练样本集损失函数的深度度量网络模型;最后将三元组样本通过深度度量网络映射得到的特征向量作为训练集输入到SVM模型中,进行风力涡轮机故障诊断。该方法基于三元组模型进行样本生成,提出一个运用单模型诊断多故障的方法,运用改进的三元组损失函数训练模型,提高了多故障诊断的准确性。

    基于交错式探头和脉冲涡流的缺陷深度检测装置及方法

    公开(公告)号:CN110865118B

    公开(公告)日:2022-10-21

    申请号:CN201910976347.2

    申请日:2019-10-15

    申请人: 东北大学

    IPC分类号: G01N27/90 G01B7/26

    摘要: 本发明提出了一种基于交错式探头和脉冲涡流的缺陷深度检测装置及方法,通过信号发生器产生周期性脉冲信号经放大后施加到交错式探头单元的激励线圈两端,交错式探头单元的检测线圈用于检测被测试件表面的磁场信号,并将其转化为电压信号输出至信号调理单元对信号进行滤波、放大后输出至A/D转换单元,转换后的采样数据输入基于时频域的特征向量提取单元提取时域、幅频域、相频域的特征向量,最后将其输入基于随机森林的缺陷深度检测单元输出缺陷深度信息,激励线圈和检测线圈交错排列减小了漏检区域,抑制线圈之间的互感影响,提高了信噪比,通过对数字信号进行特征向量提取,增加了缺陷检测的鲁棒性,减小了干扰磁场的影响。

    针对埋地管道野外巡检机器人的自主导航系统及方法

    公开(公告)号:CN114879699A

    公开(公告)日:2022-08-09

    申请号:CN202210670764.6

    申请日:2022-06-15

    申请人: 东北大学

    IPC分类号: G05D1/02

    摘要: 本发明提供一种针对埋地管道野外巡检机器人的自主导航系统及方法,所述系统包括上位机可视化数据处理模块、外部环境多元感知模块、多元传感器信息交互存储模块、底层驱动执行模块、电磁全息检测模块;首先建立巡检区域对应的地上地下电子地图,对所得电子地图进行初始化设置,根据电子地图中的路标节点信息建立巡检机器人运动规划策略并求解,并建立巡检机器人模型查看机器人位姿信息,巡检机器人在巡检结束后返航或前往下一巡检区域;本发明提出了针对野外埋地管道的地上、地下电子地图模型的建立方法,建立了基于该地图模型的野外巡检机器人的运动规划策略,实现了巡检机器人在野外针对埋地管道的“边巡‑边检‑边存‑边更新”工作方式。