承压设备全域壁厚检测系统及方法与流程

本技术涉及工业设备无损检测，特别涉及一种承压设备全域壁厚检测系统及方法。

背景技术：

1、相关技术中，工业设备测厚检测主要依赖于测厚仪的单点测厚，此种测厚方法是在设备停机状态下对被检测设备的某一点的厚度测量，有着其固有使用限制：覆盖率不足，人工超声测厚仅抽查5%-20%面积，使得在未抽查区域存在较大的安全隐患时，难以及时进行补救；响应滞后，离线检测周期＞72小时，会导致较大的停机经济损失；数据孤岛，厚度数据以excel表格存储，无法与设备空间位置关联，难以准确获得缺陷位置，亟待改进。

技术实现思路

1、本技术提供一种承压设备全域壁厚检测系统及方法，以解决相关技术中，检测覆盖率不足，响应滞后，在检测到缺陷时难以准确获得缺陷位置信息，难以及时进行补救，存在较大的安全隐患，且经济性较差的技术问题。

2、本技术第一方面实施例提供一种承压设备全域壁厚检测系统，包括：全域扫描机器人，用于扫描目标承压设备的全局壁厚数据；建模模块，用于基于所述全局壁厚数据构建所述目标承压设备的三维模型；预警模块，用于跟踪所述全局壁厚数据的数据变化量，以基于所述数据变化量计算所述目标承压设备的壁厚变化率，根据所述壁厚变化率匹配对应的预警动作；显示模块，用于基于所述预警动作优化所述三维模型的渲染效果，以突出显示所述目标承压设备不满足预设壁厚条件的区域。

3、根据上述技术手段，本技术实施例可以通过全域扫描机器人扫描目标承压设备的全局壁厚数据，实现全局扫描，降低抽查造成的安全隐患，并利用建模模块根据全局壁厚数据构建目标承压设备的三维模型，通过预警模块跟踪全局壁厚数据的数据变化量，计算目标承压设备的壁厚变化率，进而确认缺陷位置，以匹配对应的预警动作，最后通过基于预警动作优化三维模型的渲染效果，以突出显示目标承压设备不满足预设壁厚条件的区域，实现缺陷定位，便于及时进行补救，无需长期停机，进行经济性保障

4、可选地，在本技术的一个实施例中，所述全域扫描机器人包括：激光扫描仪，用于利用激光扫描周边环境，得到所述全域扫描机器人周边的轮廓特征，以确定所述全域扫描机器人的当前定位；电磁超声阵列传感器，用于利用电磁超声波计算所述当前定位处对应的局部壁厚数据，以在所述全域扫描机器人完成全域扫描后，得到所述全局壁厚数据；磁吸附移动平台，用于承载所述电磁超声阵列传感器和所述激光扫描仪，并吸附于所述目标承压设备的表面，并根据预设检测指令在所述表面上移动。

5、根据上述技术手段，本技术实施例可以通过全域扫描机器人实现了自动化、全覆盖的高精度数据采集，替代了高风险、低效率、易漏检的人工高空作业和“盲区”抽查，确保了数据的完整性和客观性。

6、可选地，在本技术的一个实施例中，还包括：设置于所述目标承压设备的目标检测点位的多个静态采集模块，用于每隔预设时长采集所述目标检测点位的静态壁厚数据；传输模块，用于将所述静态壁厚数据和对应的目标检测点的位置数据传输至所述预警模块。

7、根据上述技术手段，本技术实施例可以通过全域周期巡检和定点连续监测构建立体化监测网络，以准确捕捉两次机器人扫描之间可能发生的快速变化，增加判断精度。

8、可选地，在本技术的一个实施例中，所述预警模块包括：获取单元，用于获取所述目标承压设备的测量温度和预设基准温度；第一计算单元，用于计算所述测量温度和所述预设基准温度之间的温差；修正单元，用于将所述全局壁厚数据、所述静态壁厚数据和所述温差输入至预先构建的温度补偿模型中，以得到温度修正后的全局壁厚修正数据和静态壁厚修正数据；第二计算单元，用于利用所述全局壁厚修正数据和所述静态壁厚修正数据计算所述壁厚变化率。

9、根据上述技术手段，本技术实施例可以通过动态预测以早期发现腐蚀加速趋势，进而自动触发不同等级的预警，实现预测性维护。

10、可选地，在本技术的一个实施例中，所述建模模块进一步用于利用所述壁厚数据进行非均匀有理b样条曲面重建，其中，重建表达式为：

11、，

12、其中，(

u)表示第

i个、次数为

p的b样条基函数在参数

u处的值，第

j个、次数为

q的b样条基函数在参数

v处的值，表示曲面上参数坐标为的点的位置，表示控制点网格在

u和

v方向上的最大索引。

13、可选地，在本技术的一个实施例中，还包括：判断模块，用于基于所述目标承压设备的气体环境数据判断所述目标承压设备是否处于预设腐蚀性环境；增强模块，用于在处于所述预设腐蚀性环境的情况下，结合预先构建的增强退化模型和所述壁厚变化率预测所述目标承压设备的壁厚风险；报警模块，用于基于所述壁厚风险执行相应的报警动作。

14、根据上述技术手段，本技术实施例实现了基于多源信息融合的智能诊断与预警，进而提高承压设备的安全管理水平。

15、本技术第二方面实施例提供一种承压设备全域壁厚检测方法，包括以下步骤：扫描目标承压设备的全局壁厚数据；基于所述全局壁厚数据构建所述目标承压设备的三维模型；跟踪所述全局壁厚数据的数据变化量，以基于所述数据变化量计算所述目标承压设备的壁厚变化率，根据所述壁厚变化率匹配对应的预警动作；基于所述预警动作优化所述三维模型的渲染效果，以突出显示所述目标承压设备不满足预设壁厚条件的区域。

16、本技术第三方面实施例提供一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如上述实施例所述的承压设备全域壁厚检测方法。

17、本技术第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如上述实施例所述的承压设备全域壁厚检测方法。

18、本技术第五方面实施例提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被执行时，用于实现如上的承压设备全域壁厚检测方法。

19、本技术实施例可以通过全域扫描机器人扫描目标承压设备的全局壁厚数据，实现全局扫描，降低抽查造成的安全隐患，并利用建模模块根据全局壁厚数据构建目标承压设备的三维模型，通过预警模块跟踪全局壁厚数据的数据变化量，计算目标承压设备的壁厚变化率，进而确认缺陷位置，以匹配对应的预警动作，最后通过基于预警动作优化三维模型的渲染效果，以突出显示目标承压设备不满足预设壁厚条件的区域，实现缺陷定位，便于及时进行补救，无需长期停机，进行经济性保障。由此，解决了相关技术中，检测覆盖率不足，响应滞后，在检测到缺陷时难以准确获得缺陷位置信息，难以及时进行补救，存在较大的安全隐患，且经济性较差的技术问题。

20、本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。