焦炭塔中裂纹位置的确定方法和装置

技术领域

本申请涉及焦炭塔监测技术领域，具体而言，涉及一种焦炭塔中裂纹位置的确定方法和装置。

背景技术

目前，焦炭塔长期工作在高温高压的环境下，塔体会产生热疲劳，特别是焊缝位置极易出现疲劳裂纹失效。因此，研究焦炭塔动态疲劳裂纹的失效特性以及有效的监测技术，对保障焦炭塔安全长周期运行具有重要的作用。

在相关技术中，针对焦炭塔疲劳裂纹失效问题建立了监测评估技术，但这些监测技术监测范围小，精度不高且很多需要停工停产后进行安全监测，难以准确在运行过程中研究焦炭塔疲劳裂纹的失效特性和安全评估技术。

由此可见，相关技术中存在无法准确确定焦炭塔中裂纹位置的问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种焦炭塔中裂纹位置的确定方法和装置，以至少解决相关技术中存在无法准确确定焦炭塔中裂纹位置的问题。

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种焦炭塔中裂纹位置的确定方法，包括：确定声源点发出的声发射信号到达传感器的到达时间，其中，声源点为焦炭塔发生裂纹时，在裂纹处产生的点，声发射信号是焦炭塔发生裂纹时所产生的信号；基于到达时间，确定声源点的目标位置；基于目标位置，确定裂纹的位置。

可选地，基于到达时间，确定声源点的位置，包括：基于到达时间，确定声源点的目标位置坐标；基于目标位置坐标，确定声源点的目标位置。

可选地，基于到达时间确定声源点的目标位置坐标，包括：基于到达时间计算得到声源点的至少一位置坐标；基于到达时间，从至少一位置坐标中，筛选得到目标位置坐标。

可选地，基于到达时间确定声源点的至少一位置坐标，包括：基于到达时间确定声源点的至少一极坐标；将至少一极坐标转换为至少一位置坐标。

可选地，基于到达时间确定至少一极坐标，包括：基于到达时间和声音在钢铁中的传播速度，确定声源点与传感器之间的第一距离；确定未位于坐标原点处的传感器与位于坐标原点处的传感器之间的第二距离；基于第一距离、第二距离确定至少一极坐标。

可选地，基于到达时间和传播速度，确定声源点与传感器之间的第一距离，包括：确定声源点到达位于坐标原点处的传感器的第一到达时间，和声源点到达未位于坐标原点处的传感器的第二到达时间；确定第一到达时间和第二到达时间二者之间的时间差；基于时间差和传播速度，确定声源点与传感器之间的第一距离。

可选地，基于到达时间，从至少一位置坐标中确定声源点的目标位置坐标，包括：对第一到达时间和第二到达时间二者之间的大小进行判断，基于判断结果，从至少一位置坐标中确定目标位置坐标。

可选地，基于判断结果，从至少一位置坐标中确定目标位置坐标，包括：响应于判断结果为第一到达时间大于第二到达时间，将至少一位置坐标中，满足第一位置坐标的范围阈值的位置坐标，确定为目标位置坐标，其中，第一位置坐标为位于坐标原点处的传感器的位置坐标；或响应于判断结果为第一到达时间小于第二到达时间，将至少一位置坐标中，满足第二位置坐标的范围阈值的位置坐标，确定为目标位置坐标，其中，第二位置坐标为未位于坐标原点处的传感器的位置坐标；或响应于第一到达时间等于第二到达时间，将至少一位置坐标中，满足第三位置坐标的范围阈值的位置坐标，确定为目标位置坐标，其中，第三位置坐标为位于坐标原点处的传感器和未位于坐标原点处的传感器的中心点的位置坐标。

可选地，基于目标位置坐标确定裂纹的位置，包括：对多个目标位置坐标进行绘制，得到裂纹的位置与形状。

可选地，该方法还包括：从预先构建的裂纹损伤级别数据库中，基于裂纹中声源点的密集情况，确定裂纹的损伤等级，其中，裂纹损伤级别数据库为基于历史损失定位数据中历史声源点的密集情况和容器的损伤等级二者之间的对应关系得到的。

根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种焦炭塔中裂纹位置的确定装置，包括：第一确定模块，用于确定声源点发出的声发射信号到达传感器的到达时间，其中，声源点为焦炭塔发生裂纹时，在裂纹处产生的点，声发射信号是焦炭塔发生裂纹时所产生的信号；第二确定模块，用于基于到达时间，确定声源点的目标位置；第三确定模块，用于基于目标位置，确定裂纹的位置。

根据本申请实施例的又一方面，还提供了一种计算机可读的存储介质，该计算机可读的存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述焦炭塔中裂纹位置的确定方法。

根据本申请实施例的又一方面，还提供了一种电子装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，上述处理器通过计算机程序执行上述焦炭塔中裂纹位置的确定方法。

在本申请实施例中，确定声源点发出的声发射信号到达传感器的到达时间，其中，声源点为焦炭塔发生裂纹时，在裂纹处产生的点，声发射信号是焦炭塔发生裂纹时所产生的信号；基于到达时间，确定声源点的目标位置；基于目标位置，确定裂纹的位置。也即，在本申请实施例中，通过声源点发出的声发射信号到达传感器的到达时间，确定了声源点的目标位置，基于声源点的目标位置达到了确定裂纹位置的目的，从而实现了准确确定焦炭塔中裂纹位置的技术效果，进而解决了无法准确确定焦炭塔中裂纹位置的问题。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本申请实施例的一种焦炭塔中裂纹位置的确定方法的流程图；

图2是根据本申请实施例的一种为确定焦炭塔中裂纹位置的传感器布置与坐标系建立的示意图；

图3是根据本申请实施例的一种采用三个探头阵列的平面定位计算的示意图；

图4是根据本申请实施例的一种极坐标下声源点位置数学解的示意图；

图5是根据本申请实施例的一种焦炭塔中裂纹位置的确定装置的示意图；

图6是根据本申请实施例的一种可选的电子装置的结构框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种焦炭塔中裂纹位置的确定方法，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本申请实施例的一种焦炭塔中裂纹位置的确定方法的流程图，如图1所示，该方法的流程可以包括以下步骤：

步骤S102，确定声源点发出的声发射信号到达传感器的到达时间，其中，声源点为焦炭塔发生裂纹时，在裂纹处产生的点，声发射信号是焦炭塔发生裂纹时所产生的信号。

在本申请上述步骤S102提供的技术方案中，当焦炭塔产生裂纹时，可以将焦炭塔在裂纹处产生的点称为声源点，此时，声源点会发出声发射信号，可以确定声源点发出的声发射信号到达传感器的到达时间。其中，传感器可以为声发射传感器，声发射传感器可以为将超声波信号转换为其他能量信号的传感器，其他能量信号可以为电信号。到达时间可以为将传感器布置在焦炭塔需要监测的部位，声发射信号从声源点到达传感器的位置的时间，可以由秒、毫秒等表示。

可选地，可以将多个传感器布置在焦炭塔需要监测的部位，以多个传感器之间的相对位置组成的形状，作为传感器的监测面积。在焦炭塔产生裂纹时，在传感器监测面积的监测范围之内，可以监测到裂纹处的声源点发出的声发射信号，分别到达多个传感器的到达时间。

举例而言，将三个传感器作为一组布置在焦炭塔需要监测的部位，以三个传感器之间的相对位置组成的三角形状，作为监测声源点发出的声发射信号的监测面积。需要说明的是，三个传感器之间的相对位置成等边三角形时，可以得到最大监测距离内的最大监测面积。在三个传感器监测面积的监测范围之内，可以监测到裂纹处的声源点发出的声发射信号，分别到达三个传感器的到达时间。

步骤S104，基于到达时间，确定声源点的目标位置。

在本申请上述步骤S104提供的技术方案中，基于确定的声源点发出的声发射信号到达传感器的到达时间，可以确定声源点的目标位置。其中，目标位置可以为声源点的在焦炭塔中实际所处的位置，可以为位于焦炭塔裂纹中的位置。

可选地，布置在焦炭塔监测部位的多个传感器，可以接收声源点发出的声发射信号。通过声发射信号分别到达多个传感器的多个到达时间，可以确定声源点的多个位置，进一步通过比较多个传感器的到达时间，从声源点的多个位置中可以确定声源点的目标位置。

举例而言，在焦炭塔需要监测的部位布置三个传感器，以其中一个传感器为坐标原点，在传感器附近建立直角坐标系。通过三个传感器之间的相对位置组成的三角形，进行平面三角形定位方法的计算，可以确定声源点发出的声发射信号到达三个传感器的到达时间。通过得到的到达三个传感器的三个到达时间，可以确定声源点的多个位置，进一步通过比较得到的三个到达时间，可以确定得到声源点的目标位置。

步骤S106，基于目标位置，确定裂纹的位置。

在本申请上述步骤S106提供的技术方案中，基于确定的声源点的目标位置，可以确定得到声源点所在裂纹处的位置，可以基于多个声源点的目标位置确定裂纹的位置。

可选地，通过比较声源点发出的声发射信号到达多个传感器的多个到达时间，可以判断出声源点距离多个传感器的大致区域，进一步可以确定声源点的目标位置。基于确定的多个声源点的多个目标位置，可以确定得到多个声源点所在裂纹处的位置。

举例而言，在焦炭塔需要监测的部位布置三个传感器，可以确定声源点发出的声发射信号到达三个传感器的三个到达时间，进一步可以确定声源点的多个位置。通过比较声发射信号到达三个传感器的三个到达时间，可以判断出声源点距离多个传感器的大致区域，可以从多个位置中确定得到声源点的目标位置。此外，通过比较其他声源点发出的声发射信号到达多个传感器的多个到达时间，可以判断出该声源点距离多个传感器的大致区域，进一步可以确定该声源点的目标位置。基于确定的多个声源点的多个目标位置，可以确定得到多个声源点所在裂纹处的位置。

通过上述步骤S102至步骤S106，确定声源点发出的声发射信号到达传感器的到达时间，其中，声源点为焦炭塔发生裂纹时，在裂纹处产生的点，声发射信号是焦炭塔发生裂纹时所产生的信号；基于到达时间，确定声源点的目标位置；基于目标位置，确定裂纹的位置。也即，在本申请实施例中，通过声源点发出的声发射信号到达传感器的到达时间，确定了声源点的目标位置，基于声源点的目标位置达到了确定裂纹位置的目的，从而达到了准确确定焦炭塔中裂纹位置的技术效果，进而解决了无法准确确定焦炭塔中裂纹位置的问题。

下面对该实施例的上述方法进行进一步地介绍。

在一个示例性实施例中，步骤S104，基于到达时间，确定声源点的位置，包括：基于到达时间，确定声源点的目标位置坐标；基于目标位置坐标，确定声源点的目标位置。

在本实施例中，基于确定的声源点发出的声发射信号到达传感器的到达时间，可以确定声源点的目标位置坐标。基于确定的声源点的目标位置坐标，可以确定声源点的目标位置。其中，目标位置坐标可以为有序数对，可以用(x

可选地，布置在焦炭塔监测部位的多个传感器，可以接收声源点发出的声发射信号。通过声发射信号分别到达多个传感器的多个到达时间，可以确定声源点的多个位置坐标，进一步通过比较多个传感器的到达时间，从声源点的多个位置坐标中可以确定声源点的目标位置坐标。基于确定的声源点的目标位置坐标，可以确定声源点在焦炭塔中裂纹处实际的目标位置。

举例而言，取一块材质与焦炭塔一致的曲面钢板，其展开为二维平面，其形状为ABCDA，可以将曲面钢板放置于焦炭塔需要监测的部位，可以在ABCDA上布置三个声发射传感器，以其中一个传感器为坐标原点，在传感器附近建立直角坐标系。通过三个传感器之间的相对位置组成的三角形，进行平面三角形定位方法的计算，可以确定声源点发出的声发射信号到达三个传感器的到达时间。通过得到的到达三个传感器的三个到达时间，可以确定声源点的多个位置坐标，进一步通过比较得到的三个到达时间，可以确定得到声源点的目标位置坐标。确定的声源点的目标位置坐标，可以基于确定的目标位置坐标确定裂纹在曲面钢板中的位置，从而确定声源点在焦炭塔中实际的目标位置。

通过本实施例，基于到达时间，可以确定声源点的目标位置坐标。基于确定的声源点的目标位置坐标，可以进一步确定声源点的目标位置。

在一个示例性实施例中，基于到达时间，确定声源点的目标位置坐标，包括：基于到达时间计算得到声源点的至少一位置坐标；基于到达时间，从至少一位置坐标中，筛选得到目标位置坐标。

在本实施例中，基于声源点发出的声发射信号到达传感器的到达时间，可以计算得到声源点的至少一位置坐标，进一步通过比较到达时间，可以从声源点的至少一位置坐标中，筛选得到声源点的目标位置坐标。其中，位置坐标可以为有序数对，可以用(x

可选地，基于布置在焦炭塔监测部位的多个传感器之间的相对位置组成的监测面积，可以确定声源点发出的声发射信号到达多个传感器的多个到达时间。基于确定的多个到达时间，可以计算得到声源点的至少一位置坐标，进一步通过比较多个传感器的多个到达时间之间的时差，可以判断出声源点距离多个传感器的大致区域，从而可以基于声源点距离多个传感器之间的距离，可以从声源点的至少一位置坐标中，筛选得到声源点的目标位置坐标。

通过本实施例，基于到达时间可以确定声源点的至少一位置坐标，进一步通过比较到达时间之间的时差可以从至少一位置坐标中筛选得到声源点的目标位置坐标。

在另一个示例性实施例中，基于到达时间确定声源点的至少一位置坐标，包括：基于到达时间确定声源点的至少一极坐标；将至少一极坐标转换为至少一位置坐标。

在本实施例中，基于声源点发出的声发射信号到达传感器的到达时间，可以确定声源点的至少一极坐标，将极坐标转换为整体坐标系中的位置坐标，可以确定得到声源点的至少一位置坐标。其中，极坐标可以为有序数对，比如，点M的极坐标可以为(ρ，θ)，可以表示极点到点M的长度为ρ，以及极轴到点M的角度为θ。

可选地，在焦炭塔监测部位布置多个传感器，基于布置的多个传感器可以接收声源点发出的声发射信号分别到达多个传感器的多个到达时间。基于多个到达时间，可以确定声源点的多个极坐标。进一步通过将极坐标转换为整体坐标系中的位置坐标，可以确定声源点的多个位置坐标。

举例而言，基于确定的声源点S的极坐标，可以通过以下公式将声源点S的极坐标转换为整体坐标系中的位置坐标：

x

y

其中，(X，Y)用于表示极坐标，(x

通过本实施例，基于到达时间确定声源点的至少一极坐标，将极坐标转换为整体坐标系中的位置坐标，可以确定声源点的至少一位置坐标。

在一个示例性实施例中，基于到达时间确定至少一极坐标，包括：基于到达时间和声音在钢铁中的传播速度，确定声源点与传感器之间的第一距离；确定未位于坐标原点处的传感器与位于坐标原点处的传感器之间的第二距离；基于第一距离、第二距离确定至少一极坐标。

在本实施例中，基于到达时间和声音在钢铁中的传播速度，可以确定声源点与传感器之间的第一距离。基于布置的多个传感器，建立直角坐标系，可以选取多个传感器中的任意一个传感器作为坐标系的坐标原点，可以确定未位于坐标原点处的传感器与位于坐标原点处的传感器之间的第二距离。基于确定的第一距离和第二距离，可以确定声源点的至少一极坐标。其中，第一距离可以为声源点距传感器之间的距离，可以用米，毫米表示；第二距离可以为未位于坐标原点处的传感器距位于坐标原点处的传感器之间的距离，可以用米，毫米表示。

可选地，在焦炭塔需要监测的部位布置多个传感器，可以确定声源点发出的声发射信号分别到达多个传感器的多个到达时间。基于到达时间和声音在钢铁中的传播速度，可以确定声源点与传感器之间的第一距离。通过在多个传感器附近建立坐标系，以其中一个传感器作为坐标系的坐标原点，可以确定未位于坐标原点处的传感器与位于坐标原点处的传感器之间的第二距离。基于确定的第一距离和第二距离，可以确定声源点的至少一极坐标。

举例而言，在焦炭塔需要监测的部位布置三个传感器，分别记为1#、2#和3#，以传感器1#作为坐标原点，在三个传感器附近，建立直角坐标系xoy。可以确定声源点S距传感器1#之间的距离为R、声源点S距传感器2#之间的距离为r

通过本实施例，基于确定的声源点与传感器之间的第一距离，以及未位于坐标原点处的传感器与位于坐标原点处的传感器之间的第二距离，可以基于第一距离和第二距离确定，在以任意一传感器作为原点的直角坐标系中，声源点的至少一极坐标。

在一个示例性实施例中，基于到达时间和传播速度，确定声源点与传感器之间的第一距离，包括：确定声源点到达位于坐标原点处的传感器的第一到达时间，和声源点到达未位于坐标原点处的传感器的第二到达时间；确定第一到达时间和第二到达时间二者之间的时间差；基于时间差和传播速度，确定声源点与传感器之间的第一距离。

在本实施例中，在焦炭塔需要监测的部位布置多个传感器，以其中一个传感器作为坐标原点，建立直角坐标系，可以确定声源点到达位于坐标原点处的传感器的第一到达时间，和声源点到达未位于坐标原点处的传感器的第二到达时间。基于确定的第一到达时间和第二到达时间，可以确定第一到达时间和第二到达时间二者之间的时间差。基于确定的第一到达时间和第二到达时间二者之间的时间差，以及声音在钢铁中的传播速度，可以确定声源点与传感器之间的第一距离。

可选地，在焦炭塔需要监测的部位布置多个传感器，以其中一个传感器作为坐标原点，建立直角坐标系，可以确定声源点到达位于坐标原点处的传感器的第一到达时间，和声源点到达未位于坐标原点处的传感器的第二到达时间。基于确定的第一到达时间和第二到达时间二者之间的时间差以及声音在钢铁中的传播速度，可以确定声源点与传感器之间的第一距离。进一步可以确定未位于坐标原点处的传感器与位于坐标原点处的传感器之间的第二距离。基于确定的第一距离和第二距离，可以确定声源点的至少一极坐标。

举例而言，取一块材质与焦炭塔一致的曲面钢板，曲面钢板的展开为二维平面ABCDA，在二维平面ABCDA上布置三个传感器，分别记为1#、2#和3#。以三个传感器之间的相对位置组成的三角形作为监测面积，以其中一个传感器(如1#)作为坐标原点，在三个传感器附近，建立直角坐标系xoy。选取AB与BC边分别作为整体坐标系的Y轴与X轴，可以确定得到整体坐标系下三个传感器的位置坐标。在二维平面ABCDA上选取一点，记为S’，作为预先设定的声源点，可以得到S’在整体坐标系下的位置坐标，在该点进行实验模拟声发射信号，进行平面三角形定位方法计算，可以得到声源点的至少一极坐标。

进一步举例而言，可以确定声源点S到达位于坐标原点处的传感器1#的第一到达时间，和声源点S到达未位于坐标原点处的传感器2#的第二到达时间和到达未位于坐标原点处的传感器3#的第二到达时间。基于确定的第一到达时间和第二到达时间，可以确定得到声源点S到达传感器1#的第一到达时间与声源点S到达传感器2#的第二到达时间的时间差为Δt

基于上述确定的时间差Δt

|Δt

|Δt

通过本实施例，基于确定的声源点到达位于坐标原点处的传感器的第一到达时间和声源点到达未位于坐标原点处的传感器的第二到达时间二者之间的时间差，以及传播速度，可以确定声源点与传感器之间的第一距离。基于确定的第一距离和第二距离，可以确定声源点的至少一极坐标。

在一个示例性实施例中，基于到达时间，从至少一位置坐标中确定声源点的目标位置坐标，包括：对第一到达时间和第二到达时间二者之间的大小进行判断，基于判断结果，从至少一位置坐标中确定目标位置坐标。

在本实施例中，可以确定声源点到达位于坐标原点处的传感器的第一到达时间，和声源点到达未位于坐标原点处的传感器的第二到达时间。基于确定的第一到达时间和第二到达时间，可以对第一到达时间和第二到达时间二者之间的大小进行判断。基于判断结果，可以从至少一位置坐标中确定得到声源点的目标位置坐标。

可选地，可以确定声源点到达位于坐标原点处的传感器的第一到达时间，和声源点到达未位于坐标原点处的传感器的第二到达时间。基于确定的第一到达时间和第二到达时间，可以确定第一到达时间和第二到达时间二者之间的时间差。基于确定的二者之间的时间差，可以对二者之间的大小进行判断。基于判断结果，可以从至少一位置坐标中确定得到声源点的目标位置坐标。

通过本实施例，基于对第一到达时间和第二到达时间二者之间的大小的判断结果，从至少一位置坐标中确定目标位置坐标。

在一个示例性实施例中，基于判断结果，从至少一位置坐标中确定目标位置坐标，包括：响应于判断结果为第一到达时间大于第二到达时间，将至少一位置坐标中，满足第一位置坐标的范围阈值的位置坐标，确定为目标位置坐标，其中，第一位置坐标为位于坐标原点处的传感器的位置坐标；或响应于判断结果为第一到达时间小于第二到达时间，将至少一位置坐标中，满足第二位置坐标的范围阈值的位置坐标，确定为目标位置坐标，其中，第二位置坐标为未位于坐标原点处的传感器的位置坐标；或响应于第一到达时间等于第二到达时间，将至少一位置坐标中，满足第三位置坐标的范围阈值的位置坐标，确定为目标位置坐标，其中，第三位置坐标为位于坐标原点处的传感器和未位于坐标原点处的传感器的中心点的位置坐标。

在本实施例中，将位于坐标原点处的传感器的位置坐标设置为第一位置坐标，将未位于坐标原点处的传感器的位置坐标设置为第二位置坐标，将位于坐标原点处的传感器和未位于坐标原点处的传感器的中心点的位置坐标设置为第三位置坐标。对第一到达时间和第二到达时间二者之间的大小进行判断，响应于判断结果为第一到达时间大于第二到达时间，将至少一位置坐标中，满足第一位置坐标的范围阈值的位置坐标，确定为目标位置坐标；响应于判断结果为第一到达时间小于第二到达时间，将至少一位置坐标中，满足第二位置坐标的范围阈值的位置坐标，确定为目标位置坐标；响应于判断结果为第一到达时间等于第二到达时间，将至少一位置坐标中，满足第三位置坐标的范围阈值的位置坐标，确定为目标位置坐标。

可选地，可以确定声源点到达位于坐标原点处的传感器的第一到达时间，和声源点到达未位于坐标原点处的传感器的第二到达时间。基于确定的第一到达时间和第二到达时间，可以确定第一到达时间和第二到达时间二者之间的时间差。基于确定的二者之间的时间差，可以对二者之间的大小进行判断。基于判断结果，若第一到达时间大于第二到达时间，将至少一位置坐标中，位于坐标原点处的传感器的位置坐标，确定为目标位置坐标；若第一到达时间小于第二到达时间，将至少一位置坐标中，未位于坐标原点处的传感器的位置坐标，确定为目标位置坐标；若第一到达时间等于第二到达时间，将至少一位置坐标中，位于坐标原点处的传感器和未位于坐标原点处的传感器的中心点的位置坐标，确定为目标位置坐标。

举例而言，基于确定的第一到达时间和第二到达时间，可以确定得到声源点S到达传感器1#的第一到达时间与声源点S到达传感器2#的第二到达时间的时间差为Δt

通过本实施例，对第一到达时间和第二到达时间二者之间的大小进行判断，基于判断结果，从至少一位置坐标中确定目标位置坐标。

在一个示例性实施例中，基于目标位置坐标确定裂纹的位置，包括：对多个目标位置坐标进行绘制，得到裂纹的位置与形状。

在本实施例中，对多个声源点进行定位计算得到多个目标位置坐标，基于确定的多个目标位置坐标，对得到的多个目标位置坐标进行绘制，可以得到裂纹的位置与形状。

可选地，对大量声源点进行定位计算得到多个目标位置坐标，对得到的多个目标位置坐标进行统计计算，根据统计数据绘制对应的焦炭塔被监测部位的定位坐标图谱，可以确定裂纹的位置与形状。

通过本实施例，基于对多个目标位置坐标的绘制可以确定得到裂纹的位置与形状。

在一个示例性实施例中，该方法还包括：从预先构建的裂纹损伤级别数据库中，基于裂纹中声源点的密集情况，确定裂纹的损伤等级，其中，裂纹损伤级别数据库为基于历史损失定位数据中历史声源点的密集情况和容器的损伤等级二者之间的对应关系得到的。

在本实施例中，基于历史损失定位数据中历史声源点的密集情况和容器的损伤等级二者之间的对应关系，建立裂纹损伤级别数据库，从预先构建的裂纹损伤级别数据库中，基于裂纹中声源点的密集情况，可以确定裂纹的损伤等级。

可选地，基于历史损失定位数据中历史声源点的密集情况和容器的损伤等级二者之间的对应关系，建立定位坐标图谱中声发射信号声源点位置坐标的数据密集程度所对应的焦炭塔的裂纹损伤级别数据库，从预先构建的裂纹损伤级别数据库中，基于裂纹中声源点的密集情况，可以确定裂纹的损伤等级。

通过本实施例，基于裂纹中声源点的密集情况，可以从预先构建的裂纹损伤级别数据库中确定裂纹的损伤等级。

下面结合可选示例对本申请实施例中一种焦炭塔中裂纹位置的确定方法进行解释说明。

目前，焦炭塔在整个化工工艺生产过程中处于核心位置，但由于焦炭塔长期工作在高温高压的环境下，并且其在运行过程中受到压力和温度周期性的剧烈变化，使得焦炭塔承受着高温交变载荷，导致塔体产生热疲劳，特别是在焊缝位置极易出现疲劳裂纹失效，从而影响整个化工工艺流程的进行。因此研究焦炭塔动态疲劳裂纹的失效特性以及有效的监测技术，对保障焦炭塔安全长周期运行具有重要的作用。

然而，本申请提出了一种焦炭塔中裂纹位置的确定方法，建立了相应的监测评估技术，监测技术监测范围大且精度高。不仅可以监测焦炭塔疲劳裂纹的损伤状态，还能在不停工停产的状态下，监测疲劳裂纹的失效形式，以解决相关技术中存在无法准确确定焦炭塔中裂纹位置的问题。

图2是根据本申请实施例的一种为确定焦炭塔中裂纹位置的传感器布置与坐标系建立的示意图，如图2所示，1、2、3和4分别为4个声发射传感器。取一块材质与焦炭塔一致的曲面钢板，曲面钢板的展开为二维平面ABCDA，在二维平面ABCDA上布置4个传感器，相邻三个传感器构成一个锐角三角形，以三个传感器之间的相对位置组成的三角形作为监测面积。若监测距离接近传感器的最大监测距离，则相邻三个传感器构成等边三角形，可得到最大监测面积。在本实施例中，由于监测距离短，因此三个传感器的布置构成三角形即可。以其中一个传感器为坐标原点，在传感器附近建立直角坐标系xoy。此外，选取AB边与BC边分别作为整体坐标系中的Y轴与X轴。在整体坐标系下，可以确定传感器1、2和3的位置坐标分别为(130mm,210mm)、(430mm,210mm)和(270mm,670mm)。在二维平面ABCDA上选取一点，记为S’，作为预先设定的声源点，可以得到S’在整体坐标系下的位置坐标为(480mm,530mm)，在该点进行断铅实验模拟声发射信号，任取一组实验中采集到的声发射信号数据，表1是根据本申请实施例的一组声发射原始信号的参数表，如表1所示。

表1声发射原始信号的参数表

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在该实施例中，可以将表1数据利用平面三角形定位计算，图3是根据本申请实施例的一种采用三个探头阵列的平面定位计算的示意图，如图3所示，首先确定声源点S到达位于坐标原点处的传感器1#的第一到达时间，和声源点S到达未位于坐标原点处的传感器2#的第二到达时间和到达未位于坐标原点处的传感器3#的第二到达时间。基于确定的第一到达时间和第二到达时间，可以确定得到声源点S到达传感器1#的第一到达时间与声源点S到达传感器2#的第二到达时间的时间差为Δt

|Δt

|Δt

图4是根据本申请实施例的一种极坐标下声源点位置数学解的示意图，如图4所示，可以看到计算得到的声源点S有两个极坐标。

进一步通过以下公式可以将极坐标转换为整体坐标系中的位置坐标：

x

y

若Δt

根据以上利用声发射监测信号准确定位焦炭塔中裂纹位置的方法，可以大量获取到对存在不同程度裂纹损伤的焦炭塔进行损伤的定位数据，且可以结合相关压力容器的安全标准来判断裂纹的损伤级别。进一步对获取得到的焦炭塔中裂纹处的声源点的位置坐标进行统计计算，根据统计数据绘制对应的焦炭塔被监测部位的定位坐标图谱，可以确定裂纹的位置与形状。最后基于历史损失定位数据中历史声源点的密集情况和容器的损伤等级二者之间的对应关系，建立定位坐标图谱中声发射信号声源点位置坐标的数据密集程度所对应的焦炭塔的裂纹损伤级别数据库，从预先构建的裂纹损伤级别数据库中，基于裂纹中声源点的密集情况，可以确定裂纹的损伤等级。

本实施例利用声发射监测焦炭塔中的裂纹位置是实时在线进行监测，无需停工停产。在定位计算中，通过比较到达时间的时差，筛选出计算得到的唯一位置坐标，无需通过经验判别定位坐标是否在传感器之间的相对位置组成的三角形中，提高了定位的准确度。其次，定位监测不受焦炭塔曲面形状的约束，凡是被监测部位可以展开成二维平面的形式，都可以进行定位计算，并且所获取到的位置坐标只与布置声发射传感器所拟定的坐标系有关，与曲面形状无关，且坐标系可以是任意坐标系，提高了定位监测的灵活性。此外，根据定位数据的密集程度可以清楚的判别焦炭塔中裂纹的损伤级别，以便于进一步检测。

根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种焦炭塔中裂纹位置的确定装置。图5是根据本申请实施例的一种焦炭塔中裂纹位置的确定装置的示意图。如图5所示，该焦炭塔中裂纹位置的确定装置500可以包括：第一确定模块502、第二确定模块504和第三确定模块506。

第一确定模块502，用于确定声源点发出的声发射信号到达传感器的到达时间，其中，声源点为焦炭塔发生裂纹时，在裂纹处产生的点，声发射信号是焦炭塔发生裂纹时所产生的信号；

第二确定模块504，用于基于到达时间，确定声源点的目标位置；

第三确定模块506，用于基于目标位置，确定裂纹的位置。

在一个示例性实施例中，第二确定模块504包括：

第一确定单元，基于到达时间，确定声源点的目标位置坐标；

第二确定单元，基于目标位置坐标，确定声源点的目标位置。

在一个示例性实施例中，第一确定单元包括：

计算子单元，用于基于到达时间计算得到声源点的至少一位置坐标；

筛选子单元，用于基于到达时间，从至少一位置坐标中，筛选得到目标位置坐标。

在一个示例性实施例中，计算子单元包括：基于到达时间确定声源点的至少一极坐标；将至少一极坐标转换为至少一位置坐标。

在一个示例性实施例中，计算子单元还包括：基于到达时间和声音在钢铁中的传播速度，确定声源点与传感器之间的第一距离；确定未位于坐标原点处的传感器与位于坐标原点处的传感器之间的第二距离；基于第一距离、第二距离确定至少一极坐标。

在一个示例性实施例中，计算子单元还包括：确定声源点到达位于坐标原点处的传感器的第一到达时间，和声源点到达未位于坐标原点处的传感器的第二到达时间；确定第一到达时间和第二到达时间二者之间的时间差；基于时间差和传播速度，确定声源点与传感器之间的第一距离。

在一个示例性实施例中，筛选子单元包括：对第一到达时间和第二到达时间二者之间的大小进行判断，基于判断结果，从至少一位置坐标中确定目标位置坐标。

在一个示例性实施例中，筛选子单元还包括：响应于判断结果为第一到达时间大于第二到达时间，将至少一位置坐标中，满足第一位置坐标的范围阈值的位置坐标，确定为目标位置坐标，其中，第一位置坐标为位于坐标原点处的传感器的位置坐标；或响应于判断结果为第一到达时间小于第二到达时间，将至少一位置坐标中，满足第二位置坐标的范围阈值的位置坐标，确定为目标位置坐标，其中，第二位置坐标为未位于坐标原点处的传感器的位置坐标；或响应于第一到达时间等于第二到达时间，将至少一位置坐标中，满足第三位置坐标的范围阈值的位置坐标，确定为目标位置坐标，其中，第三位置坐标为位于坐标原点处的传感器和未位于坐标原点处的传感器的中心点的位置坐标。

在一个示例性实施例中，第三确定模块506包括：对多个目标位置坐标进行绘制，得到裂纹的位置与形状。

在一个示例性实施例中，装置还包括：第四确定模块，用于从预先构建的裂纹损伤级别数据库中，基于裂纹中声源点的密集情况，确定裂纹的损伤等级，其中，裂纹损伤级别数据库为基于历史损失定位数据中历史声源点的密集情况和容器的损伤等级二者之间的对应关系得到的。

根据本申请实施例的又一个方面，还提供了一种存储介质。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以用于执行本申请实施例中上述任一项焦炭塔中裂纹位置的确定方法的程序代码。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以位于上述实施例所示的网络中的多个网络设备中的至少一个网络设备上。

可选地，在本实施例中，存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：

S1，确定声源点发出的声发射信号到达传感器的到达时间，其中，声源点为焦炭塔发生裂纹时，在裂纹处产生的点，声发射信号是焦炭塔发生裂纹时所产生的信号；

S2，基于到达时间，确定声源点的目标位置；

S3，基于目标位置，确定裂纹的位置。

可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例中所描述的示例，本实施例中对此不再赘述。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、ROM、RAM、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

根据本申请实施例的又一个方面，还提供了一种用于实施上述焦炭塔中裂纹位置的确定方法的电子装置，该电子装置可以是服务器、终端、或者其组合。

图6是根据本申请实施例的一种可选的电子装置的结构框图，如图6所示，包括处理器602、通信接口604、存储器606和通信总线608，其中，处理器602、通信接口604和存储器606通过通信总线608完成相互间的通信，其中，

存储器606，用于存储计算机程序；

处理器602，用于执行存储器606上所存放的计算机程序时，实现如下步骤：

S1，确定声源点发出的声发射信号到达传感器的到达时间，其中，声源点为焦炭塔发生裂纹时，在裂纹处产生的点，声发射信号是焦炭塔发生裂纹时所产生的信号；

S2，基于到达时间，确定声源点的目标位置；

S3，基于目标位置，确定裂纹的位置。

可选地，在本实施例中，通信总线可以是PCI(Peripheral ComponentInterconnect，外设部件互连标准)总线、或EISA(Extended Industry StandardArchitecture，扩展工业标准结构)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图6中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。通信接口用于上述电子装置与其他设备之间的通信。

存储器可以包括RAM，也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如，至少一个磁盘存储器。可选地，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。

作为一种示例，上述存储器606中可以但不限于包括上述焦炭塔中裂纹位置的确定装置500中的第一确定模块502、第二确定模块504和第三确定模块506。此外，还可以包括但不限于上述焦炭塔中裂纹位置的确定装置中的其他模块单元，本示例中不再赘述。

上述处理器可以是通用处理器，可以包含但不限于：CPU(Central ProcessingUnit，中央处理器)、NP(Network Processor，网络处理器)等；还可以是DSP(DigitalSignal Processing，数字信号处理器)、ASIC(Application Specific IntegratedCircuit，专用集成电路)、FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解，图6所示的结构仅为示意，实施上述焦炭塔中裂纹位置的确定方法的设备可以是终端设备，该终端设备可以是智能手机(如Android手机、iOS手机等)、平板电脑、掌上电脑以及移动互联网设备(Mobile Internet Devices，MID)、PAD等终端设备。图6并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，电子装置还可包括比图6中所示更多或者更少的组件(如网络接口、显示装置等)，或者具有与图6所示的不同的配置。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令终端设备相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：闪存盘、ROM、RAM、磁盘或光盘等。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

上述实施例中的集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在上述计算机可读取的存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在存储介质中，包括若干指令用以使得一台或多台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。

在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的客户端，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例中所提供的方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。