一种基于小波去噪的管道CIPS信号的处理方法

技术领域

本申请涉及管道阴保检测信号分析领域，尤其涉及一种基于小波去噪的管道CIPS信号的处理方法。

背景技术

埋地钢质管道的防护一般采用防腐层加阴极保护共同防护的方式，尤其管道防腐层有破损时，管道的阴极保护系统对管道腐蚀防护起到重要的作用。同时，对防腐层和阴极保护系统的检测也构成了管道定期检测中外检测的核心检验内容。在管道定期检验和日常检验中，测得的保护电位通常包含IR降，通过通断恒电位仪利用密间隔电位法消除IR降来测量管道的真实保护电位。

CIPS(Close-interval Potential Survey，密间隔电位法)对管道阴极保护电位分布及阴极保护情况有很好的检测效果，但是受到CIPS探杖与土壤接触不良和杂散电流的影响，在干燥的沙土地区和杂散电流严重区域对CIPS检测中的通断电电位干扰明显，通过直接采集的数据信号很难判断管道真实保护电位。因此，目前尚无基于信号处理方式对有CIPS探杖与土壤接触不良造成的噪声信号进行处理的方案。

发明内容

本申请实施例提供了一种基于小波去噪的管道CIPS信号的处理方法，用以解决现有的CIPS信号处理方法准确度低的技术问题。

本申请实施例提供了一种基于小波去噪的管道CIPS信号的处理方法，所述方法包括：

步骤S1：采集管道的原始通断电电位；

步骤S2：基于如下公式，对所述原始通断电电位进行离散小波分解，

s(x)＝∑

其中，

步骤S3：处理所述低频小波系数以及所述高频小波系数，并进行信号重构，得到目标信号。

在本申请的一种实现方式中，所述步骤S3，具体包括：

步骤S31：将所述低频小波系数保留；

步骤S32：将所述高频小波系数进行阈值降噪处理，以得到阈值处理后的高频小波系数。

在本申请的一种实现方式中，所述步骤S32之后，所述方法还包括：

预设一个小波分解层数j，对于j+1层及更高层，将所有的高频小波系数保留；

将第i层的每个高频小波系数取绝对值，保留绝对值最大的n

将n

将高频小波系数D

将高频小波系数的每个点与设定阈值进行比较，若大于所述设定阈值则保留，若小于或等于所述设定阈值则将该点置为0。

在本申请的一种实现方式中，所述步骤S3中，基于如下公式计算所述目标信号，

其中，

在本申请的一种实现方式中，在所述步骤S3之后，所述方法还包括：

以x为横坐标，目标信号

本申请实施例提供的一种基于小波去噪的管道CIPS信号的处理方法，通过阈值小波降噪方法，可以有效抑制探杖与土壤接触不良带来的噪声信号，同时更易判断出杂散电流影响区，阈值小波降噪方法处理后的通电on电位和断电off电位能够很好的分离。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的一种基于小波去噪的管道CIPS信号的处理方法流程图；

图2为本申请实施例提供的原始通断电电位数据图；

图3为本申请实施例提供的经过阈值小波降噪处理后的通断电电位数据图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种基于小波去噪的管道CIPS信号的处理方法，用以解决现有的CIPS信号处理方法准确度低的技术问题。下面通过附图具体说明本申请的实现过程。

本申请实施例提供了一种基于小波去噪的管道CIPS信号的处理方法，如图1所示，方法包括以下步骤：

步骤S1：采集管道的原始通断电电位；

在本申请实施例中，以某天然气长输管道全面检测评价为例，应用CIPS技术对管道阴极保护有效性进行评测，检测管道长约95km，管道阴极保护恒电位仪安装在管道首端和末端阴保站中。在装有强制电流保护的管道上，在恒电位仪加上卫星同步电流器，在测试桩上利用密间隔电位进行管道通断电电位采集。采集到的数据如图2所示。上半部分为on电位，下半部分为off电位。

步骤S2：基于如下公式，对所述原始通断电电位进行离散小波分解，

s(x)＝∑

其中，

步骤S3：处理所述低频小波系数以及所述高频小波系数，并进行信号重构，得到目标信号。

在本申请实施例中，所述步骤S3，具体包括：

步骤S31：将所述低频小波系数保留；本申请实施例中，j取值为6。

步骤S32：将所述高频小波系数进行阈值降噪处理，以得到阈值处理后的高频小波系数。

在本申请实施例中，所述步骤S32之后，所述方法还包括：

预设一个小波分解层数j，对于j+1层及更高层，将所有的高频小波系数保留；

将第i层的每个高频小波系数取绝对值，保留绝对值最大的n

将n

将高频小波系数D

将高频小波系数的每个点与设定阈值进行比较，若大于所述设定阈值则保留，若小于或等于所述设定阈值则将该点置为0。

在本申请实施例中，所述步骤S3中，基于如下公式计算所述目标信号，

其中，

在本申请实施例中，在所述步骤S3之后，所述方法还包括：

以x为横坐标，目标信号

本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。