[发明专利]一种自适应埋地PE管道声波探测系统

权利要求书

1.一种自适应埋地PE管道声波探测系统，其特征在于，包括：信号发射器T1、声波信号接收器R2与网络服务器WS3；

信号发射器T1与声波信号接收器R2通信连接，声波信号接收器R2与网络服务器WS3通信连接；

管道P7上具有阀门井W4，阀门井W4中的埋地放散阀V5与管道P7的竖直方向支管连接；

信号发射器T1安装在阀门井W4中的埋地放散阀V5的顶部；

声波信号接收器R2位于PE管道P7上方。

2.根据权利要求1所述自适应埋地PE管道声波探测系统，其特征在于，所述声波信号接收器R2包括：信号接收传感器R与终端，信号接收传感器R与终端相互连接；其中，信号接收传感器R位于PE管道P7上方，用于接收信号发射器T1发出的且透过管道P7的声波接收信号SW12。

3.一种自适应埋地PE管道声波探测方法，由权利要求1至2任一所述的自适应埋地PE管道声波探测系统执行，其特征在于，所述方法包括:

步骤1、将信号发射器T1安装在阀门井W4中的放散阀V5的顶部；

步骤2、依据阀门井W4中PE管道P7的走向将信号接收器R2放置距离信号发射器T1为D10的PE管道P7上方附近；

步骤3、接通信号发射器T1的电源，信号发射模块将声波发射信号SW9发射至PE管道P7中；

步骤4、声波信号SW9在管道介质G8中传播，部分声波信号SW9经PE管道P7的管壁、土壤S6传输至大气中，形成声波信号SW12；

步骤5、信号接收器R2接收到传播至大气中的声波接收信号SW12，并对声波接收信号SW12进行处理，使信号发射器T1获取声波接收信号SW12的信号特征组；

步骤6、调整信号发射器T1的声波发射信号SW9的功率和频率，重复上述步骤3至步骤5；

步骤7、通过特征对比分析模块得到最优信号特征组对应的最优声波发射信号SW9的频率和功率；

步骤8、固定最优声波发射信号SW9的频率和功率，固定信号发射器T1和信号接收器R2距离D10，沿PE管道P7径向方向移动信号接收器R2，信号接收器R2的移动平面位置分别为L1、L2、L3、L4、L5，每个平面位置停留几秒，获取多个声波信号；

步骤9、通过机器学习算法模块得到埋地PE管道P7的平面位置L3和深度BD11，通过定位模块得到PE管道P7的平面位置L3的经纬度数据，定位模块同时将平面位置的经纬度数据在地图上实时显示和标记出来，数据接收器R2中的数据无线传输模块将埋地PE管道P7的平面位置的经纬度数据和深度BD11数据上传至网络服务器WS3。

4.根据权利要求3所述自适应埋地PE管道声波探测方法，其特征在于，步骤5具体包括：

步骤5.1、信号放大模块将接收到的声波信号进行放大处理；

步骤5.2、信号滤波模块对放大后的声波信号进行滤波处理，降低其他频段的干扰信号；

步骤5.3、信号特征提取模块提取滤波后声波信号的信号特征组；

步骤5.4、数据无线传输模块将信号特征组传输至信号发射器T1中的信号特征接收模块；

步骤5.5、信号特征接收模块保存信号特征组。

5.根据权利要求3所述自适应埋地PE管道声波探测方法，其特征在于，所述信号特征组包括：信号均方根值、信号平均值、平均信号电平。

6.根据权利要求3所述自适应埋地PE管道声波探测方法，其特征在于，所述信号调频模块和信号功率控制模块根据固定步长调整信号发射器T1发射的声波发射信号SW9的频率和功率。

7.根据权利要求3所述自适应埋地PE管道声波探测方法，其特征在于，所述定位模块适配“北斗”卫星导航系统、GPS卫星导航系统与“伽利略”卫星导航定位系统。

8.根据权利要求3所述自适应埋地PE管道声波探测方法，其特征在于，所述数据无线传输模块包括5G、4G、wifi、ZigBee、GPRS、数传电台。