一種城市管網泄漏檢測車巡檢路徑的生成方法與流程

本發明涉及城市燃氣管網完整性管理技術領域，更為具體來說，本發明為一種城市管網泄漏檢測車巡檢路徑的生成方法。

背景技術：

城市燃氣管道埋藏于地下，大量的城市燃氣管道形成了城市燃氣管網。燃氣管道在長時間的使用之后，可能會出現管道泄漏的情況。目前，常規的管網泄漏檢測方法是：利用檢測設備沿著管線進行泄漏檢測，具體而言，通常是利用泄漏檢測車開展泄漏檢測工作，泄漏檢測車是將泄漏檢測設備集成到汽車上；雖然其與常規手推車檢測設備相比具有行駛速度快、覆蓋范圍廣、檢測效率高等優點，但是，在實際巡檢工作中，由于城市管網的復雜性，巡檢過程往往存在著巡檢盲區，從而留下安全隱患，而且傳統的巡檢方法還可能存在重復檢測的問題，進而巡檢效率低的問題。

因此，如何減小甚至避免巡檢盲區、提高巡檢的效率，成為了本領域技術人員亟待解決的技術問題和始終研究的重點。

技術實現要素：

為解決常規的巡檢方案存在易出現巡檢盲區、巡檢效率低等問題，本發明提出了一種城市管網泄漏檢測車巡檢路徑的生成方法，創新地對巡檢路徑進行優化，從而指導泄漏檢測車沿著生成的巡檢路徑行進、完成巡檢工作，本發明生成的巡檢路徑可覆蓋待巡檢區域的大部分甚至全部管線，滿足巡檢覆蓋率要求，從而達到減小甚至避免巡檢盲區的技術目的；泄漏檢測車沿著合理、科學、有效的巡檢路徑行進，從而避免了管線重復檢測的問題，進而提高了泄漏檢測車的巡檢效率。

為達到上述的技術目的，本發明公開了一種城市管網泄漏檢測車巡檢路徑的生成方法，該生成方法包括如下步驟：

步驟1，獲取待巡檢區域內的燃氣管網線路圖和路網線路圖；

步驟2，在所述路網線路圖上選取位置點a和位置點b，位置點a處和位置點b處的燃氣管密度均大于路網線路圖上的其它位置點的燃氣管密度，并計算待巡檢區域內的燃氣管網線路的總長度；

步驟3，在路網線路圖上獲取位置點a與位置點b之間的最短路徑；

步驟4，計算已選取位置點之間的最短路徑覆蓋的燃氣管線長度；

步驟5，計算所述最短路徑覆蓋的燃氣管線長度占據待巡檢區域內的燃氣管網線路的總長度的當前覆蓋率；

步驟6，判斷所述當前覆蓋率是否大于或等于預設覆蓋率：如果是，則執行步驟8；如果否，則執行步驟7；

步驟7，在所述路網線路圖上再選取位置點cx，且所述位置點cx處的燃氣管密度大于已選位置點外的其它位置點的燃氣管密度，獲取路網上所有已選取位置點之間形成的最短路徑，其中，x表示再選取位置點的次數，x＝1、2、3……；然后返回步驟4；

步驟8，將大于或等于預設覆蓋率的當前覆蓋率對應的最短路徑作為城市管網泄漏檢測車的巡檢路徑。

本發明以巡檢路徑的當前覆蓋率滿足覆蓋率要求為準則，根據燃氣管密度合理地選擇位置點，從而實現生成具有有效地指導泄漏檢測車工作的巡檢路徑，達到徹底解決傳統巡檢方案存在的巡檢盲區大、巡檢效率低等問題的目的。

進一步地，步驟2中，通過如下方式選取位置點a和位置點b；

步驟2a，將待巡檢區域進行網格劃分，將各個網格按照其占據的燃氣管線長度由大到小的順序進行優先級排序；

步驟2b，在所述路網線路圖上，選取優先級排在前兩位的兩個網格；

步驟2c，在所述兩個網格內分別選取位置點a和位置點b。

本發明創新地對如何合理、有效地選擇位置點a和位置點b提出了較佳的改進方案，基于網格劃分和優先級排序的附加技術特征，本發明可更準確、更快速地確定位置點a和位置點b，從而為巡檢路徑的生成奠定了基礎。

進一步地，步驟2a中，還包括通過累加所有網格占據的燃氣管線長度的方式計算待巡檢區域內的燃氣管網線路的總長度的步驟。

基于對待巡檢區域網格劃分的方式，本發明能夠更準確、科學地計算出待巡檢區域內的燃氣管網線路的總長度。

進一步地，步驟5中，所述當前覆蓋率為最短路徑覆蓋的燃氣管線長度與待巡檢區域內的燃氣管網線路的總長度的比值。

上述的改進方案為本發明提供了一種合理、有效地計算最短路徑當前覆蓋率的方式，避免因覆蓋率計算標準不統一而可能產生的巡檢路徑規劃錯誤問題。

進一步地，步驟7中，在所述路網線路圖上剩余的網格中新增位置點cx，且所述位置點cx所在網格占據的燃氣管線長度大于已選位置點外的其它位置點所在網格占據的燃氣管線長度。

基于對待巡檢區域網格劃分的方法，本發明能夠更快速、準確、合理地判斷出新增位置點，從而提高本發明生成巡檢路徑的速度和準確度。

進一步地，步驟2中，在待巡檢區域上選取巡檢開始邊界和巡檢結束邊界，且所述位置點a處于巡檢開始邊界上、所述位置點b處于巡檢結束邊界上。

為優化巡檢路徑的生成過程、盡可能地減少迭代判斷步驟、提高巡檢路徑的生成速度，本發明在上述的改進方案中將位置點a和位置點b分別置于巡檢開式邊界和巡檢結束邊界上，即從目標區域的巡檢開始和巡檢結束兩邊向中央規劃巡檢路徑，甚至在某些特殊情況下，可達到通過兩個位置點即可確定巡檢路徑，從而大大地提高了巡檢路徑的生成速度。

進一步地，步驟4中，通過累加最短路徑覆蓋的網格占據的燃氣管線長度的方式計算最短路徑覆蓋的燃氣管線長度。

基于對待巡檢區域網格劃分的方式，本發明能夠更準確、科學地計算出最短路徑所覆蓋的燃氣管線長度。

進一步地，步驟6中，所述預設覆蓋率為88％至99％之間的任意值。

上述的預設覆蓋率為參考范圍，在本發明技術方案的啟示下，可根據實際需要合理而明智地確定預設覆蓋率的具體值。

進一步地，步驟3中，利用迪杰斯特拉算法計算位置點a與位置點b之間的最短路徑。

進一步地，步驟1中，通過讀取燃氣管網信息庫的方式獲取燃氣管網線路圖，通過讀取電子地圖數據庫的方式獲取路網線路圖。

本發明的有益效果為：本發明能夠提供城市管網泄漏檢測車巡檢最優路徑，減少甚至避免巡檢盲區，從而滿足巡檢覆蓋率的要求、提高巡檢的工作效率，為城市燃氣管網完整性管理提供了技術支持。

附圖說明

圖1為實施例一中的城市管網泄漏檢測車巡檢路徑的生成方法流程示意圖。

圖2為實施例二中的城市管網泄漏檢測車巡檢路徑的生成方法流程示意圖。

具體實施方式

下面結合說明書附圖對本發明城市管網泄漏檢測車巡檢路徑的生成方法進行詳細的解釋和說明。

實施例一：

如圖1所示，一種城市管網泄漏檢測車巡檢路徑的生成方法，該巡檢路徑的生成方法既是對泄漏檢測車巡檢路徑的規劃方法，更是對傳統泄漏檢測車巡檢路徑的優化方法；該生成方法具體包括如下步驟。

步驟1，獲取待巡檢區域內的燃氣管網線路圖和路網線路圖，本實施例中，通過讀取燃氣管網信息庫的方式獲取燃氣管網線路圖，通過讀取電子地圖數據庫的方式獲取路網線路圖。“待巡檢區域”應理解為泄漏檢測車本次即將巡檢的指定區域或目標區域。

步驟2，在路網線路圖上選取位置點a和位置點b，且位置點的選取必須滿足下述條件：位置點a處和位置點b處的燃氣管密度均大于路網線路圖上的其它位置點的燃氣管密度，從而確保泄漏檢測車在巡檢過程中能夠檢測到更多的管線、提高巡檢覆蓋率，本步驟可計算待巡檢區域內的燃氣管網線路的總長度，當然，待巡檢區域內的燃氣管網線路的總長度的計算可在計算當前覆蓋率的任意步驟進行。

步驟3，在路網線路圖上獲取位置點a與位置點b之間的最短路徑；本實施例中，利用迪杰斯特拉算法計算位置點a與位置點b之間的最短路徑，當然，在本發明的技術啟示下，也可采用其他算法計算位置點a與位置點b之間的最短路徑，比如，采用現有的電子地圖規劃最短路徑，如通過百度地圖、高德地圖等規劃位置點a與位置點b之間的最短路徑。

步驟4，為獲知最短路徑的當前的管線覆蓋率，本步驟需計算已選取位置點之間的最短路徑覆蓋的燃氣管線長度。需要說明的是，本步驟中的“最短路徑”為滿足預設覆蓋率的最短路徑，該最短路徑應包含至少兩個位置點。

步驟5，計算最短路徑覆蓋的燃氣管線長度占據待巡檢區域內的燃氣管網線路的總長度的當前覆蓋率，本實施例中，當前覆蓋率為最短路徑覆蓋的燃氣管線長度與待巡檢區域內的燃氣管網線路的總長度的比值。

步驟6，判斷當前覆蓋率是否大于或等于預設覆蓋率：如果是，說明當前覆蓋率已滿足巡檢要求，存在盲區較小或不存在盲區，則執行步驟8；如果否，說明當前覆蓋率對應的最短路徑還存在較大盲區，需要繼續細化或增加巡檢路徑，則執行步驟7；本實施例中，預設覆蓋率為88％至99％之間的任意值；比如，預設覆蓋率為90％，即說明當前覆蓋率達到90％時則可判定當前規劃出的最短路徑為合理的巡檢路徑。

步驟7，在路網線路圖上再選取位置點cx，且位置點cx處的燃氣管密度大于已選位置點外的其它位置點的燃氣管密度，獲取路網上所有的已選取位置點之間形成的最短路徑，此時，最短路徑得到更新，再次進行覆蓋率判斷時應以最新更新的最短路徑覆蓋的燃氣管線長度為準，其中，x表示再選取位置點的次數，x＝1、2、3……；然后返回步驟4；本步驟中的判斷過程是一種反復迭代的方式，直至滿足判斷條件為止，則cx＝c1、c2、c3……中的某個值，比如x＝3，則說明反復迭代了三次，最短路徑中包含有3+2＝5個已選取的位置點。

步驟8，將大于或等于預設覆蓋率的當前覆蓋率對應的最短路徑作為城市管網泄漏檢測車的巡檢路徑，至此，巡檢路徑生成成功，泄漏檢測車將按照生成的巡檢路徑進行巡檢工作，且巡檢過程中的管線覆蓋率達到了預設覆蓋率。

實施例二：

本實施例與實施例一的技術方案基本相同，其區別在于：本實施例對如何有效、快速、合理地確定位置點a和位置點b的方案做了進一步的改進，在此基礎上，對如何計算最短路徑覆蓋的網格占據的燃氣管線長度和待巡檢區域內的燃氣管網線路的總長度進行了優化，具體改進方案如下。

如圖2所示，一種城市管網泄漏檢測車巡檢路徑的生成方法，該生成方法包括如下步驟：

步驟1，獲取待巡檢區域內的燃氣管網線路圖和路網線路圖。

本實施例中，步驟2包括步驟2a、2b及2c，通過如下方式選取位置點a和位置點b；

步驟2a，將待巡檢區域進行網格劃分，得到重疊于待巡檢區域的網格矩陣，網格矩陣由各個網格共同組成；獲取每個網格占據的燃氣管線長度，將各個網格按照其占據的燃氣管線長度由大到小的順序進行優先級排序，得到各個網格的優先級；本步驟中，還包括通過累加所有網格占據的燃氣管線長度的方式計算待巡檢區域內的燃氣管網線路的總長度的步驟。

步驟2b，在路網線路圖上，選取優先級排在前兩位的兩個網格，此處需要說明的是，選取的網格必須在路網線路圖上，才有優先級排序的意義，從而規劃出的路線才能用于泄漏檢測車行進；如果存在網格占據的燃氣管線長度相等，即優先級相同，則可以根據實際情況而進行合理排序。

步驟2c，在上述優先級排在前兩位的兩個網格內分別選取位置點a和位置點b。

步驟3，確定位置點a和位置點b后，在路網線路圖上獲取位置點a與位置點b之間的最短路徑。

步驟4，通過逐個累加最短路徑覆蓋的所有網格占據的燃氣管線長度的方式計算最短路徑覆蓋的燃氣管線長度。

步驟5，計算最短路徑覆蓋的燃氣管線長度占據待巡檢區域內的燃氣管網線路的總長度的當前覆蓋率。

步驟6，判斷當前覆蓋率是否大于或等于預設覆蓋率：如果是，則執行步驟8；如果否，則執行步驟7。

步驟7中，在路網線路圖上剩余的網格中新增位置點cx，且位置點cx所在網格占據的燃氣管線長度大于已選位置點外的其它位置點所在網格占據的燃氣管線長度。

步驟8，將大于或等于預設覆蓋率的當前覆蓋率對應的最短路徑作為城市管網泄漏檢測車的巡檢路徑。

實施例三：

本實施例與實施例一或實施例二的公開的技術方案基本相同，其區別在于：本實施例對取位置點a與位置點b的選定要求做了進一步優化，從而達到提高路徑生成效率的技術目的，具體如下。

本實施例具體公開了一種城市管網泄漏檢測車巡檢路徑的生成方法，該生成方法包括如下步驟：

步驟1，獲取待巡檢區域內的燃氣管網線路圖和路網線路圖，本實施例中，通過讀取燃氣管網信息庫的方式獲取燃氣管網線路圖，也通過讀取電子地圖數據庫的方式獲取路網線路圖。

步驟2中，在待巡檢區域上選取巡檢開始邊界和巡檢結束邊界，且位置點a處于巡檢開始邊界上、位置點b處于巡檢結束邊界上，位置點a處燃氣管密度大于巡檢開始邊界上的其它位置點的燃氣管密度，位置點b處燃氣管密度大于巡檢結束邊界上的其它位置點的燃氣管密度，并計算待巡檢區域內的燃氣管網線路的總長度。

步驟3，在路網線路圖上獲取位置點a與位置點b之間的最短路徑。

步驟4，計算已選取位置點之間的最短路徑覆蓋的燃氣管線長度。

步驟5，計算最短路徑覆蓋的燃氣管線長度占據待巡檢區域內的燃氣管網線路的總長度的當前覆蓋率。

步驟6，判斷當前覆蓋率是否大于或等于預設覆蓋率：如果是，則執行步驟8；如果否，則執行步驟7。

步驟7，在路網線路圖上再選取位置點cx，且位置點cx處的燃氣管密度大于已選位置點外的其它位置點的燃氣管密度，獲取路網上所有已選取位置點之間形成的最短路徑，其中，x表示再選取位置點的次數，x＝1、2、3……；然后返回步驟4。

步驟8，將大于或等于預設覆蓋率的當前覆蓋率對應的最短路徑作為城市管網泄漏檢測車的巡檢路徑。

在本說明書的描述中，參考術語“本實施例”、“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明實質內容上所作的任何修改、等同替換和簡單改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。