基于现场检测与数值仿真相结合的PCCP管道断丝的检测方法

摘要

本发明提供了基于现场检测与数值仿真相结合的PCCP管道断丝的检测方法，涉及断丝检测技术领域，包括：向管道发射电磁波信号，并接收电磁波信号对应的回波信号；确定回波信号的反射位置信息和第一幅相信息；将反射位置信息输入至预设的断丝检测函数，得到第二幅相信息；其中，基于有限元分析方法得到断丝检测函数，并且断丝检测函数与管道所处的土体环境的导电性相关；根据第一幅相信息和第二幅相信息检测管道的断丝位置；读取预设的断丝检测数据库中的断丝检测数据，并基于断丝检测数据校正断丝位置，得到校正后的断丝位置。本发明有助于提升断丝位置检测的准确率。

权利要求

1.一种基于现场检测与数值仿真相结合的PCCP管道断丝的检测方法，其特征在于，包括：向管道发射电磁波信号，并接收所述电磁波信号对应的回波信号；

确定所述回波信号的反射位置信息和第一幅相信息；其中，所述第一幅相信息包括第一幅值信息和第一相位信息；

将所述反射位置信息输入至预设的断丝检测函数，得到第二幅相信息；其中，所述第二幅相信息包括第二幅值信息和第二相位信息；基于有限元分析方法得到所述断丝检测函数，并且所述断丝检测函数与管道所处的土体环境的导电性相关；

根据所述第一幅相信息和所述第二幅相信息检测所述管道的断丝位置；

读取预设的断丝检测数据库中的断丝检测数据，并基于所述断丝检测数据校正所述断丝位置，得到校正后的断丝位置；其中，所述断丝检测数据包括实际断丝数据、检测断丝数据和仿真断丝数据；

所述方法还包括：

获取所述管道所处的土体环境的导电性参数和所述管道的管道信息；其中，所述导电性参数包括介电常数、电阻率、电导率和磁导率；所述管道信息包括管壁结构信息和管道深埋信息；

根据所述导电性参数和所述管道信息构建所述断丝检测函数；

根据所述导电性参数和所述管道信息构建所述断丝检测函数的步骤，包括：根据所述导电性参数和所述管道信息搭建充水管道模型和放空管道模型；其中，所述充水管道模型和所述放空管道模型均为有限元分析模型；

对所述充水管道模型进行有限元分析，得到充水管道分析结果，并对所述放空管道模型进行有限元分析，得到放空管道分析结果；

基于所述充水管道分析结果建立充水管道的断丝检测函数，并基于所述放空管道分析结果构建放空管道的断丝检测函数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述反射位置信息输入至预设的断丝检测函数的步骤，包括：判断所述管道是否充水；

如果是，将所述反射位置信息输入至预设的充水管道的断丝检测函数；

如果否，将所述反射位置信息输入至预设的放空管道的断丝检测函数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一幅相信息和所述第二幅相信息检测所述管道的断丝位置的步骤，包括：判断所述第一幅相信息和所述第二幅相信息是否一致；

如果是，将所述电磁波信号发射位置确定为所述管道的断丝位置。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述判断所述第一幅相信息和所述第二幅相信息是否一致的步骤，包括：判断所述第一幅值信息和所述第二幅值信息是否一致，并判断所述第一相位信息和所述第二相位信息是否一致；

当所述第一幅值信息与所述第二幅值信息一致，且所述第一相位信息和所述第二相位信息一致时，确定所述第一幅相信息与所述第二幅相信息一致。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述读取预设的断丝检测数据库中的断丝检测数据，并基于所述断丝检测数据校正所述断丝位置，得到校正后的断丝位置的步骤，包括：读取预设的断丝检测数据库中的实际断丝数据和与所述实际断丝数据对应的仿真断丝数据；

根据所述实际断丝数据和所述仿真断丝数据确定断丝识别指标；

基于所述断丝识别指标校正所述断丝位置，得到校正后的断丝位置。

说明书

基于现场检测与数值仿真相结合的PCCP管道断丝的检测方法

技术领域

[0001] 本发明涉及断丝检测技术领域，尤其是涉及一种基于现场检测与数值仿真相结合的PCCP管道断丝的检测方法。

背景技术

[0002] 在长距离压力输水工程中，常用的输送管道是PCCP(Prestressed Concrete Cylinder Pipe，预应力钢管混凝土管)管道。PCCP管长期运行状态下受到地下水的腐蚀作用，管壁中的预应力钢丝会发生断裂，从而引发管芯混凝土开裂，进而诱发爆管事故，威胁供水安全和公共安全，因此需要对PCCP管断丝位置进行检测。然而，发明人在研究过程中发现，现有的PCCP管的断丝检测方法大多是基于研究经验建立的断丝检测函数关系，并且仅考虑到管壁结构对断丝检测效果的影响，检测准确率不高。

发明内容

[0003] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于现场检测与数值仿真相结合的PCCP管道断丝的检测方法，能够有助于提升断丝位置检测的准确率。

[0004] 第一方面，本发明实施例提供了一种基于现场检测与数值仿真相结合的PCCP管道断丝的检测方法，包括：向管道发射电磁波信号，并接收电磁波信号对应的回波信号；确定回波信号的反射位置信息和第一幅相信息；其中，第一幅相信息包括第一幅值信息和第一相位信息；将反射位置信息输入至预设的断丝检测函数，得到第二幅相信息；其中，第二幅相信息包括第二幅值信息和第二相位信息；基于有限元分析方法得到所述断丝检测函数，并且断丝检测函数与管道所处的土体环境的导电性相关；根据第一幅相信息和第二幅相信息检测管道的断丝位置；读取预设的断丝检测数据库中的断丝检测数据，并基于断丝检测数据校正断丝位置，得到校正后的断丝位置；其中，断丝检测数据包括实际断丝数据、检测断丝数据和仿真断丝数据。

[0005] 结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述方法还包括：获取管道所处的土体环境的导电性参数和管道的管道信息；其中，导电性参数包括介电常数、电阻率、电导率和磁导率；管道信息包括管壁结构信息和管道深埋信息；根据导电性参数和管道信息构建所述断丝检测函数。

[0006] 结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述根据导电性参数和管道信息构建断丝检测函数的步骤，包括：根据导电性参数和管道信息搭建充水管道模型和放空管道模型；其中，充水管道模型和放空管道模型均为有限元分析模型；对充水管道模型进行有限元分析，得到充水管道分析结果，并对放空管道模型进行有限元分析，得到放空管道分析结果；基于充水管道分析结果建立充水管道的断丝检测函数，并基于放空管道分析结果构建放空管道的断丝检测函数。

[0007] 结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述将反射位置信息输入至预设的断丝检测函数的步骤，包括：判断管道是否充水；如果是，将反射位置信息输入至预设的充水管道的断丝检测函数；如果否，将反射位置信息输入至预设的放空管道的断丝检测函数。

[0008] 结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述根据第一幅相信息和第二幅相信息检测管道的断丝位置的步骤，包括：判断第一幅相信息和第二幅相信息是否一致；如果是，将电磁波信号发射位置确定为管道的断丝位置。

[0009] 结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，上述判断第一幅相信息和第二幅相信息是否一致的步骤，包括：判断第一幅值信息和第二幅值信息是否一致，并判断第一相位信息和第二相位信息是否一致；当前第一幅值信息与第二幅值信息一致，且第一相位信息和第二相位信息一致时，确定第一幅相信息与第二幅相信息一致。

[0010] 结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，上述读取预设的断丝检测数据库中的断丝检测数据，并基于断丝检测数据校正断丝位置，得到校正后的断丝位置的步骤，包括：读取预设的断丝检测数据库中的实际断丝数据和与实际断丝数据对应的仿真断丝数据；根据实际断丝数据和仿真断丝数据确定断丝识别指标；基于断丝识别指标校正断丝位置，得到校正后的断丝位置。

[0011] 本发明实施例带来了以下有益效果：

[0012] 本发明实施例提供了一种基于现场检测与数值仿真相结合的PCCP管道断丝的检测方法，可以向管道发射电磁波信号，并接收与该电磁波信号对应的回波信号，确定回波信号的反射位置信息和第一幅相信息，将反射位置信息输入至预设的断丝检测函数，并且该断丝检测函数与管道所处土体的导电性有关，得到第二幅相信息，然后根据第一幅相信息和第二幅相信息检测该管道的断丝位置。本发明实施例通过有限元分析方法得到预设的断丝检测函数，且该断丝检测函数与管道所处土体的导电性有关，在对管道断丝进行检测时也考虑到管道所处土体的导电性，有助于提升检测准确率，另外，通过断丝检测数据库中的断丝检测数据对得到的断丝位置进行校正，进一步提升检测准确率。

[0013] 本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

[0014] 为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

[0015] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0016] 图1为本发明实施例提供的一种基于现场检测与数值仿真相结合的PCCP管道断丝的检测方法的流程图；

[0017] 图2为本发明实施例提供的另一种基于现场检测与数值仿真相结合的PCCP管道断丝的检测方法的流程图；

[0018] 图3为本发明实施例提供的另一种基于现场检测与数值仿真相结合的PCCP管道断丝的检测方法的流程图。

具体实施方式

[0019] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0020] 目前，PCCP管的断丝检测方法主要采用基于远场涡流法的电磁检测方法，通过在放空管道内应用线圈发射低频电磁波，并接收线圈电磁波穿过管壁后产生的回波信号，确定该回波信号的幅值和相位，建立回波信号相位差与管道断丝数量的函数关系，基于该函数关系检测和定位管道断丝区域，但是该函数关系具有经验性，并且仅考虑到管壁结构对断丝检测效果的影响，在检测断丝时容易产生误判。基于此，本发明实施例提供的一种基于现场检测与数值仿真相结合的PCCP管道断丝的检测方法，通过有限元分析方法得到断丝检测函数，且该断丝检测函数与管道所处土体的导电性有关，在对管道断丝进行检测时也考虑到管道所处土体的导电性，有助于提升检测准确率，另外，通过断丝检测数据库中的断丝检测数据对得到的断丝位置进行校正，进一步提升检测准确率。

[0021] 为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种基于现场检测与数值仿真相结合的PCCP管道断丝的检测方法进行详细介绍，参见图1所示的一种基于现场检测与数值仿真相结合的PCCP管道断丝的检测方法的流程图，该方法包括以下步骤：

[0022] 步骤S102，向管道发射电磁波信号，并接收电磁波信号对应的回波信号。

[0023] 上述管道即为PCCP管，管道内径1.0米至4.0米，管壁结构包括管芯混凝土、钢筒、预应力钢丝和砂浆保护层。其中，钢筒主要起防渗作用，管芯混凝土起到支撑管壁刚度的作用，预应力钢丝和管芯混凝土是主要受力结构，砂浆保护层用于保护预应力钢丝不受腐蚀。另外，电磁波信号为低频电磁波信号，由检测装置向管道内发射低频电磁波信号，并接收穿过PCCP管壁的与发射的低频电磁波信号对应的回波信号。进一步的，检测装置在向管道内发射多个低频电磁波信号，并接收与每个低频电磁波信号相对应的回波信号。为了检测PCCP管一定区域内是否存在断丝，因此可以设置检测装置发散的发射低频电磁波信号，即可接收到不同反射位置的回波信号。

[0024] 步骤S104，确定回波信号的反射位置信息和第一幅相信息。

[0025] 考虑到需要确定回波信号的反射位置信息，因此在检测装置中对低频电磁波信号进行处理，使低频电磁波信号按照设置的角度向管道内发射，以便于获取回波信号的发射位置信息。另外，可以对回波信号进行分析，得到回波信号的反射位置信息。

[0026] 另外，第一幅相信息包括第一幅值信息和第一相位信息。因为断丝检测位置是根据回波信号的幅值和相位进行检测的，所以需要分析回波信号，以得到回波信号的检测幅相信息，检测幅相信息即为前述第一幅相信息，检测幅相信息中包括检测幅值信息和检测相位信息，其中，检测幅值信息即为前述第一幅值信息，检测相位信息即为前述第一相位信息。

[0027] 步骤S106，将反射位置信息输入至预设的断丝检测函数，得到第二幅相信息。

[0028] 第二幅相信息包括第二幅值信息和第二相位信息。通常情况下，可以通过对比检测反射接收的回波信号的幅值相位信息和仿真的到的幅值相位信息，得到对比结果，并根据对比结果得到PCCP管道的断丝位置。所以需要得到与回波信号的反射位置对应的仿真幅值信息和仿真相位信息，其中，仿真幅值信息即为前述第二幅值信息，仿真相位信息即为前述第二相位信息，将上述回波信号的反射位置信息输入至预设的断丝检测函数，即可得到仿真幅值信息和仿真相位信息。

[0029] 本发明实施例提供的断丝检测函数是基于有限元分析方法得到，并且与管道所处的土体环境的导电性相关，本实施例进一步给出了建立断丝检测函数的具体过程，可以参见如下步骤：

[0030] (1)对管道周围土壤和地下水环境进行取样检测分析，获取管道周围土体导电性参数。

[0031] 其中，导电性参数包括介电常数、电阻率、电导率和磁导率。介电常数是介质中的电场减小与原外加电场的比值；电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量，可以通过四电极法、深度变化法和瞬变电磁法获取；电导率是用来描述物质中电荷流动难易程度的参数，可以通过电极法获取；磁导率是表征磁介质磁性的物理量。

[0032] (2)依据管壁结构尺寸、深埋、管道所处土体的导电性参数，建立空气-管壁结构-土体和水体-管壁结构-土体的有限元分析模型。

[0033] (3)对得到的有限元分析模型进行涡流场有限元分析，得到低频电磁波穿过管壁及所处土体后的回波信号，得到幅值信息和相位信息与管道断丝区域的函数关系，即函数关系即为前述断丝检测函数。

[0034] 步骤S108，根据第一幅相信息和第二幅相信息检测管道的断丝位置。

[0035] 通过对比回波信号的检测幅值信息和断丝检测函数得到的仿真幅值信息，以及对比回波信号的检测相位信息和断丝检测函数得到的仿真相位信息，自动分析确定管道轴向上不同位置上是否存在断丝现象，从而实现对PCCP管壁内断丝区域进行检测识别。

[0036] 步骤S110，读取预设的断丝检测数据库中的断丝检测数据，并基于断丝检测数据校正断丝位置，得到校正后的断丝位置。

[0037] 为了使得到的断丝位置更为准确，可以建立一个断丝检测数据库，用于存储断丝检测数据，其中，断丝检测数据包括实际断丝数据、检测断丝数据和仿真断丝数据。实际断丝数据即为实际开挖验证数据，检测断丝数据即为通过该断丝检测方法得到的数据，仿真断丝数据即为根据断丝检测函数得到的数据。通过对比实际断丝数据和仿真断丝数据生成断丝识别可信度概率指标，通过该断丝识别可信度概率指标对上述得到的断丝位置进行校正，以得到更为准确的校正后的断丝位置。

[0038] 本发明实施例提供了一种基于现场检测与数值仿真相结合的PCCP管道断丝的检测方法，可以向管道发射电磁波信号，并接收与该电磁波信号对应的回波信号，确定回波信号的反射位置信息和第一幅相信息，将反射位置信息输入至预设的断丝检测函数，并且该断丝检测函数与管道所处土体的导电性有关，得到第二幅相信息，然后根据第一幅相信息和第二幅相信息检测该管道的断丝位置。本发明实施例通过有限元分析方法得到预设的断丝检测函数，且该断丝检测函数与管道所处土体的导电性有关，在对管道断丝进行检测时也考虑到管道所处土体的导电性，有助于提升检测准确率，另外，通过断丝检测数据库中的断丝检测数据对得到的断丝位置进行校正，进一步提升检测准确率。

[0039] 为便于对上述实施例提供的基于现场检测与数值仿真相结合的PCCP管道断丝的检测方法进行理解，本发明实施例还提供了另一种基于现场检测与数值仿真相结合的PCCP管道断丝的检测方法，参见图2所示的另一种基于现场检测与数值仿真相结合的PCCP管道断丝的检测方法的流程图，该方法具体包括一下步骤：

[0040] 步骤S202，获取管道所处的土体环境的导电性参数和管道的管道信息。

[0041] 其中，导电性参数包括介电常数、电阻率、电导率和磁导率，通过对管道所处土体进行取样检测分析即可得到对应的导电性参数。另外，管道信息包括管壁结构信息和管道深埋信息，管壁结构信息可以包括管道直径，管道长度和管道内压力等信息，例如，管道直径为1800毫米，管道长度为1500米和管道内压力为0.35Mpa；管道深埋信息是指管道埋设出从地表面到管道中心水平轴线的处置距离，且为了保护埋地管道免受地面设施及车辆等的损害，管顶覆土一般不小于0.8米。

[0042] 步骤S204，根据导电性参数和管道信息搭建充水管道模型和放空管道模型。

[0043] 优选的，管道模型为有限元分析模型，即充水管道模型和放空管道模型均为有限元分析模型。具体的，搭建管道模型时需要对管道的材料属性、管道的管壁结构信息、管壁埋深信息、管道内介质信息、管道边界条件等进行定义，分别得到充水管道模型和放空管道模型。

[0044] 步骤S206，对充水管道模型进行有限元分析，得到充水管道分析结果，并对放空管道模型进行有限元分析，得到放空管道分析结果。

[0045] 在上述建立的充水管道模型和放空管道模型的基础上，对其进行有限元分析。以充水管道为例，首先将充水管道模型进行离散化处理，得到有限数量、形式相同且相对简单的单元，用标准方法对每个单元提出一个近似解，再将所有单元按照标准法组合成一个与原有充水管道模型近似的系统，采用数值方法求解近似系统，其中数值方法可以为线性方程组的数值方法，得到数值处理结果。

[0046] 步骤S208，基于充水管道分析结果建立充水管道的断丝检测函数，并基于放空管道分析结果构建放空管道的断丝检测函数。

[0047] 根据上述得到的数值处理结果建立断丝检测函数。具体的，针对不同管道模型建立不同的断丝检测函数，即针对充水管道的数值处理结果建立充水管道的断丝检测函数，针对放空管道的数值处理结果建立放空管道的断丝检测函数。进一步的，可以存储上述得到的断丝检测函数，以便在接收到回波信号时可以及时调用断丝检测函数，对管道的断丝位置进行检测识别。

[0048] 步骤S210，向管道发射电磁波信号，并接收电磁波信号对应的回波信号。

[0049] 其中，向管道发射的电磁波信是发散的向管道内发射的，以便接收到不同位置的回波信号，进而提高管道断丝区域的识别准确度。

[0050] 步骤S212，判断管道是否充水。如果是，执行步骤S214；如果否，执行步骤S216。

[0051] 考虑到断丝检测函数在检测断丝位置时，是针对特定的管道充水状态的，因此需要对管道当前是否充水进行判断，以将接收到的回波信号的反射位置信息输入至与管道充水状态对应的断丝检测函数中。

[0052] 步骤S214，将反射位置信息输入至预设的充水管道的断丝检测函数。

[0053] 可以理解的，当PCCP管道内存在水体时，则需要将回波信号的反射位置信息输入至充水管道的断丝检测函数。如果接受到多个回波信号，则每个回波信号的反射位置均将输入至充水管道的断丝检测函数内，以得到与每个回波信号对应的仿真幅度信息和仿真相位信息。

[0054] 步骤S216，将反射位置信息输入至预设的放空管道的断丝检测函数。

[0055] 当PCCP管道为放空状态时，则需要将回波信号的反射位置信息输入至放空管道的断丝检测函数。如果接受到多个回波信号，则每个回波信号的反射位置均将输入至放空管道的断丝检测函数内，以得到与每个回波信号对应的仿真幅度信息和仿真相位信息。

[0056] 步骤S218，根据第一幅相信息和第二幅相信息检测管道的断丝位置。

[0057] 具体的，当第一幅相信息和第二幅相信息一致时，将电磁波信号发射位置确定为管道的断丝位置。如果每个反射位置的检测幅相值与仿真幅相值均相同，则说明低频电磁信号的发射位置即为管道断丝位置。进一步的，对于判断第一幅相信息和第二幅相是否一致的具体方法可以为分别判断每个回波信号对应的第一幅值信息与第二幅值信息是否一致和判断第一相位信息和第二相位信息是否一致，当前第一幅值信息与第二幅值信息一致，并且第一相位信息和第二相位信息一致时，确定第一幅相信息与第二幅相信息一致。当第一幅相信息和第二幅相信息不一致时，则可以根据第一幅相信息查找与其一致的第二幅相信息，实现自动智能识别断丝位置。

[0058] 步骤S220，读取预设的断丝检测数据库中的实际断丝数据和与实际断丝数据对应的仿真断丝数据。

[0059] 进一步的，预先设置一个断丝检测数据库，用于积累不同管壁结构、管道周边水文地质环境以及检测工况下的检测数据、仿真分析数据和实际开挖验证数据。其中，检测数据即为前述检测断丝数据，可以包括前述检测幅值信息和检测相位信息以及检测断丝位置，仿真分析数据即为前述检测断丝数据，可以包括前述仿真幅值信息和仿真相位信息以及仿真断丝位置。另外，实际开挖验证数据即为前述实际断丝数据，可以包括实际断丝位置。

[0060] 步骤S222，根据实际断丝数据和仿真断丝数据确定断丝识别指标。

[0061] 其中，断丝识别指标即为前述断丝识别可信度概率指标，通过对比仿真分析数据和实际开挖验证数据形成断丝识别指标，其中，该断丝识别指标用于校正断丝区域识别结果，以提高断丝识别的可靠性，减少断丝位置的误判率。

[0062] 步骤S224，基于断丝识别指标校正断丝位置，得到校正后的断丝位置。

[0063] 本发明实施例提供了一种基于现场检测与数值仿真相结合的PCCP管道断丝的检测方法，首先基于管道结构信息和管道所处土体的导电性参数分别搭建充水管道有限元模型和放空管道有限元模型，并基于上述管道模型分别得到对应的充水管道的断丝检测函数和放空管道的断丝检测函数。向管道发射电磁波信号，并接收与该电磁波信号对应的回波信号，确定回波信号的反射位置信息和第一幅相信息，并根据管道的充水状态将反射位置信息输入至对应的断丝检测函数，得到第二幅相信息，然后根据第一幅相信息和第二幅相信息检测该管道的断丝位置，并根据断丝识别指标校正上述断丝位置。本发明实施例通过有限元分析方法得到预设的断丝检测函数，且该断丝检测函数与管道所处土体的导电性有关，在对管道断丝进行检测时也考虑到管道所处土体的导电性，有助于提升检测准确率，同时分别建立充水状态下的断丝检测函数和放空状态下的断丝检测函数，可以在管道任何工作状态下均可对断丝位置进行检测，另外，通过断丝检测数据库中的断丝检测数据对得到的断丝位置进行校正，进一步提升检测准确率。

[0064] 为便于对本发明实施例进一步理解，本发明实施例提供了另一种基于现场检测与数值仿真相结合的PCCP管道断丝的检测方法，参见图3所示的另一种基于现场检测与数值仿真相结合的PCCP管道断丝的检测方法，该方法包括以下步骤：

[0065] 步骤S302，检测管道周边地下水文环境，获取管道周边土体导电性参数。

[0066] 考虑到管道周围土体环境对断丝位置的检测存在一定影响，因此对管道周围土壤和地下水环境进行取样检测分析，以得到管道周边土体的导电性参数。

[0067] 步骤S304，建立管内空气(或水体)-管壁结构-土体的有限元分析模型。

[0068] 根据上述得到的管道周边土体的导电性参数，以及已知的管壁结构信息和埋深，分别建立空气-管壁结构-土体的有限元分析模型和水体-管壁结构-土体的有限元分析模型，其中，空气-管壁结构-土体的有限元分析模型即为前述放空管道模型，水体-管壁结构-土体的有限元分析模型即为前述充水管道模型。

[0069] 步骤S306，对上述有限元分析模型进行涡流场有限元分析，建立回波幅值和相位变化与管道断丝区域的函数关系。

[0070] 其中，得到的函数关系即为前述的断丝检测函数。另外，对空气-管壁结构-土体的有限元分析模型进行有限元分析得到放空管道的断丝检测函数，对水体-管壁结构-土体的有限元分析模型进行有限元分析得到充水管道的断丝检测函数。

[0071] 步骤S308，将上述函数关系输入到检测系统中备用。

[0072] 因为该PCCP管道断丝检测方法是由检测系统执行的，且该检测系统中设置有存储空间，因此将得到的断丝检测函数存储至存储空间内备用，在对管道进行检测时调用对用的断丝检测函数，实现对PCCP管道断丝位置的检测。

[0073] 步骤S310，在管道内发射低频电磁波，并接收穿过管壁的回波信号，记录管道轴向上不同位置对应的回波信号的幅值和相位。

[0074] 接收到低频电磁波信号对应的回波信号后，由检测系统对回波信号进行分析，得到管道轴向上不同位置对应的回波信号的幅值和相位。

[0075] 步骤S312，通过检测系统对比检测到的幅值与相位和数值仿真计算的结果，智能识别管壁内断丝区域。

[0076] 其中，检测到的幅值和相位即为前述第一幅相信息，数值仿真计算结果即为前述第二幅相信息，通过对比第一幅相信息和第二幅相信息得到PCCP管道的断丝位置。

[0077] 步骤S314，建立断丝检测数据库，形成断丝识别可信度概率指标，用于校正断丝区域识别结果。

[0078] 为了提高检测系统检测PCCP管道断丝位置的准确性，因此建立断丝检测数据库，并基于断丝检测数据库中的数据形成断丝识别可信度概率指标，对上述得到的断丝位置进行校正，以得到更为准确的断丝位置。

[0079] 本发明实施例同时建立用于放空管道和充水管道的有限元分析模型，通过有限元分析方法对模型进行分析得到预设的断丝检测函数，且该断丝检测函数与管道所处土体的导电性有关，在对管道断丝进行检测时也考虑到管道所处土体的导电性，有助于提升检测准确率，另外，通过断丝检测数据库中的断丝检测数据对得到的断丝位置进行校正，进一步提升检测准确率。

[0080] 最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。