[发明专利]用于管道状态监控的人工智能数据采集系统

说明书

本发明提供一种用于管道状态监控的人工智能数据采集系统，属于人工智能技术领域。该系统包括第一装置，包括激励模块和声音采集模块，激励模块用于向管道施加激励以使得管道响应于激励产生声音信号，声音采集模块用于采集管道上一个或多个位置的第一声音信息和第二声音信息；其中，第一声音信息为向管道施加激励前的声音信息，第二声音信息为向管道施加激励后的声音信息；通信设备，用于将第一声音信息和第二声音信息发送至处理器；处理器，用于获取第二声音信息和第一声音信息之间的差异信息，并将差异信息输入至管道状态识别模型，根据管道状态识别的输出确定管道的状态。本发明有效地提高了管道问题的检测效率。

技术领域

本发明涉及人工智能技术领域，具体涉及一种用于管道状态监控的人工智能数据采集系统。

背景技术

管道投入使用后，随着时间的推移，会出现变形、破裂、沉积、结垢、腐蚀等问题，影响管道的功能，造成损失。例如，对于自来水管道来说，如果出现渗漏，则会造成水资源浪费，对于燃气管道来说，如果发生漏气不仅会导致燃气浪费，还会导致安全隐患；对于下水管道来说，如果发生泄露，则不仅会造成环境污染，还可能会导致地面塌陷等。目前，针对管道进行检测的方法主要包括人工检测法，例如人工听声检测，但是这种方法对检测人员的经验依赖程度高，尤其是地下管网，声音是通过地面传递、周围还存在噪声干扰，准确性很难保证，而且检测效率低下。

发明内容

因此，本发明实施例要解决的技术问题在于克服现有技术中的人工监测管道状态准确度难以保证且效率低的缺陷，从而提供一种用于管道状态监控的人工智能数据采集系统。

为此，本发明提供一种用于管道状态监控的人工智能数据采集系统，包括：

第一装置，包括激励模块和声音采集模块，所述激励模块用于向所述管道施加激励以使得所述管道响应于所述激励产生声音信号，所述声音采集模块用于采集管道上一个或多个位置的第一声音信息和第二声音信息；其中，所述第一声音信息为向所述管道施加激励前的声音信息，所述第二声音信息为向所述管道施加激励后的声音信息；

通信设备，用于将所述第一声音信息和所述第二声音信息发送至处理器；

所述处理器，用于获取所述第二声音信息和所述第一声音信息之间的差异信息，并将所述差异信息输入至管道状态识别模型，根据所述管道状态识别的输出确定所述管道的状态，所述管道的状态包括正常，以及变形、破裂、沉积、结垢和腐蚀中的至少之一。

可选的，所述激励模块包括：壳体、电动机、减速机、转动轴、弹性棒、打击球和阻挡件；

所述壳体上设有第一腔体和带有开口的第二腔体，所述第一腔体和所述第二腔体之间通过一贯通孔连通；

所述减速机和所述电动机均设置于所述第一腔体内，所述减速机与所述电动机的输出端连接，所述转动轴穿设于所述贯通孔内，所述转动轴的一端与所述减速机的输出端连接；

所述弹性棒、所述打击球和所述阻挡件均设置于所述第二腔体内，所述弹性棒垂直设置在所述转动轴的另一端上，所述打击球固定设置在所述弹性棒的自由端，所述开口紧邻管道壁；

所述电动机经所述减速机带动所述转动轴转动，所述转动轴带动所述弹性棒转动，转动过程中所述弹性棒被所述阻挡件阻挡逐渐弯曲最后脱离所述阻挡件，所述弹性棒脱离所述阻挡件后所述打击球击打所述开口处的管道壁。

可选的，所述管道状态识别模型包括带注意力模块的前馈神经网络模型、卷积神经网络模型以及线性集成模型；

所述带注意力模块的前馈神经网络模型，用于基于输入的信息，输出第一识别结果；

所述卷积神经网络模型，用于基于输入的信息，输出第二识别结果；

所述线性集成模型，用于对所述第一识别结果和所述第二识别结果按照预设权重进行相加；