[发明专利]水平管道流速计算方法、装置、计算机设备和存储介质

说明书

本申请涉及一种水平管道流速计算方法、装置、计算机设备、水平管流速检测系统和存储介质。所述方法包括：获取水平管道的横截面在第一时刻的电阻层析成像；根据电阻层析成像计算第一时刻的像素点比例；根据第一时刻的像素比例、最大流速像素点比例和最小流速像素点比例进行计算，得到流速比例系数；根据流速比例系数、最大流速、最小流速进行计算，得到水平管道在第一时刻的流速。采用本方法能够避免在流速测量的实际过程中需考虑无法严格满足“冻僵”假设的问题，提高了计算得到的水平管道的流速的准确性。

技术领域

本申请涉及电学层析检测技术领域，特别是涉及一种水平管道流速计算方法、装置、计算机设备、水平管流速检测系统和存储介质。

背景技术

电学层析(Electrical Resistance Tomography，ERT)是一种先进的无损可视化检测技术，相比于其它已有的检测方法，该技术具有响应速度快、非侵入、经济性地获取二维/三维分布参数信息等优点，在许多领域已经得到广泛的应用。

在传统的管道多相流的检测中，电学层析技术使用两排垂直于管道轴线的平行电极阵列作为上游传感器和下游传感器，进行高时间分辨率的数据采集并通过相关测速原理进行流速计算，即采用距离为L的上游传感器和下游传感器分别获得对应的上游测量值序列和下游测量值序列，并通过上游测量值序列和下游测量值序列之间的相关性来计算多相流在上游传感器和下游传感器之间的度越时间t，从而计算得到流速V。上述流速测量方法必须满足相关测速的“冻僵”假设：即从一排电极到另一排电极任何一个横截面上固相目标的分相含率和颗粒分布是不变的。然而，在流速测量的实际过程中无法严格满足“冻僵”假设，也就导致无法保证计算得到的流速的准确性。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种水平管道流速计算方法、装置、计算机设备、水平管流速检测系统和存储介质，能够准确计算出水平管道的流速。

第一方面，提供了一种水平管道流速计算方法，该方法包括：

获取水平管道的横截面在第一时刻的电阻层析成像；

根据电阻层析成像计算第一时刻的像素点比例；像素点比例是指第一目标区域中目标像素点的总数和第二目标区域中目标像素点的总数的比例；第一目标区域是指电阻层析成像中目标界线以上区域；第二目标区域是指电阻层析成像中目标界线以下区域；目标界线为电阻层析成像中的任一水平线；目标像素点是指电阻层析成像中灰度值大于灰度阈值的像素点；

根据第一时刻的像素比例、最大流速像素点比例和最小流速像素点比例进行计算，得到流速比例系数；最大流速像素点比例是指水平管道的流速为最大流速时对应时刻的像素点比例；最小流速像素点比例是指水平管道的流速为最小流速时对应时刻的像素点比例；流速比例系数是指水平管道在第一时刻的流速在目标差值中所占比例；目标差值是指最大流速和最小流速的差值；

根据流速比例系数、最大流速、最小流速进行计算，得到水平管道在第一时刻的流速。

在其中一个实施例中，灰度阈值为电阻层析成像中所有像素点的灰度值的中位数或平均数。

在其中一个实施例中，根据电阻层析成像计算第一时刻的像素点比例的步骤，包括：

基于以下表达式计算第一时刻的像素点比例：

其中，Index(n,t)为第一时刻的像素点比例；|SU(n,t)|为第一目标区域中目标像素点的总数；SU(n,t)为第一目标区域中目标像素点集合；|SD(n,t)|为第二目标区域中目标像素点的总数；SD(n,t)为第二目标区域中目标像素点集合；n为目标像素点；t为第一时刻；t_min为水平管道的流速为最小流速时对应时刻；t_max为水平管道的流速为最大流速时对应时刻。