(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210601521.7 (22)申请日 2022.05.30 (71)申请人 国家石油天然气管网集团有限公司 地址 100020 北京市朝阳区东土城路5号 (72)发明人 施宁　李秋娟　金哲　马云宾　 刘冰　陶冶　贾建敏　闫既龙　 张瑞志　张丽稳　牛亚琨　王凯濛　 (74)专利代理 机构 北京众达德权知识产权代理 有限公司 1 1570 专利代理师 詹守琴 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 17/11(2006.01) G06F 17/16(2006.01) (54)发明名称 一种用于埋地管道应力应变传感器的布设 方法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种用于埋地管道应力应变 传感器的布设方法及系统， 涉及管道应力安全监 测领域， 其中， 所述方法包括： 获得N支传感器的 位置信息； 获得应变监测数据； 获得第一应变监 测数据处理集； 获得第二应变监测数据处理集； 获得应变监测数据处理结果； 获得应力函数模 型； 获得特征应力函数模型； 获得管道截面最大 应力位置信息和管道截面最大应力信息。 解决了 现有技术中缺少一种可以有效监测实际管道应 力状态的传感器布设及计算方法， 无法反馈贴近 管道截面真实的最大应力变化的技术问题。 达到 了设计一种可以有效监测实际管道应力状态的 传感器布设及计算方法， 进而有效反馈贴近管道 截面真实的最大应力变化的技 术效果。 权利要求书2页 说明书7页 附图4页 CN 114970162 A 2022.08.30 CN 114970162 A 1.一种用于埋地管道应力应变传感器的布设方法， 其特征在于， 所述方法应用于一种 用于埋地管道应力应 变传感器的布设系统， 所述方法包括： 根据传感器位置布设模型进行N支传感器的布设， 获得N支传感器的位置信息， 其中， N ≥4； 基于所述 N支传感器的位置信息进行应 变监测， 获得应 变监测数据； 基于平衡方程， 结合所述N支传感器的位置信息、 所述应变监测数据， 获得第一应变监 测数据处 理集； 对所述第一应 变监测数据处 理集进行转 化， 获得第二应 变监测数据处 理集； 根据所述第二应 变监测数据处 理集， 获得应 变监测数据处 理结果； 根据所述应 变监测数据处 理结果和所述平衡方程， 获得应力函数模型； 基于管道截面 函数， 结合所述应力函数模型， 获得 特征应力函数模型； 根据所述应力函数模型和所述特征应力函数模型， 获得管道截面最大应力位置信 息和 管道截面 最大应力 信息。 2.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据传感器位置布设模型进行N支传感 器的布设， 获得N支传感器的位置信息， 所述方法还 包括： 获得N支传感器编号信息； 基于神经网络构建传感器位置布设模型； 将所述N支传感器编号信 息输入所述传感器位置布设模型， 获得所述N支传感器的位置 信息。 3.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述基于平衡方程， 结合所述N支传感器的位 置信息、 所述应 变监测数据， 获得第一应 变监测数据处 理集， 所述方法还 包括： 根据管道截面平衡方式， 获得 所述平衡方程， 其中， 所述平衡方程 为lx+my+nz＝1， 其中， l,m,n为平衡方程的待定系数； z为管道圆周上 各点的轴向应 变大小； x,y为管道圆周上 各点的坐标位置 。 4.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述基于管道截面函数， 结合所述应力函数 模型， 获得 特征应力函数模型， 所述方法还 包括： 根据管道截面特点， 获得 所述管道截面 函数， 其中， 所述管道截面 函数为x2+y2＝r2 其中， x,y为管道圆周上 各点的坐标位置； r为管道管径。 5.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据 所述应力函数模型和所述特征应力 函数模型， 获得 管道截面 最大应力位置信息和管道截面 最大应力 信息， 所述方法还 包括： 根据所述特 征应力函数模型， 获得 管道截面 最大应力位置信息； 根据所述管道截面最大应力位置信 息和所述应力函数模型， 获得管道截面最大应力信 息。 6.一种用于埋 地管道应力应 变传感器的布设系统， 其特 征在于， 所述系统包括： 传感器布设模块， 所述传感器布设模块用于根据传感器位置布设模型进行N支传感器 的布设， 获得N支传感器的位置信息， 其中， N≥4；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114970162 A 2应变监测模块， 所述应变监测模块用于基于所述N支传感器的位置信 息进行应变监测， 获得应变监测数据； 数据处理模块， 所述数据处理模块用于基于平衡方程， 结合所述N支传感器的位置信 息、 所述应 变监测数据， 获得第一应 变监测数据处 理集； 转化模块， 所述转化模块用于对所述第一应变监测数据处理集进行转化， 获得第二应 变监测数据处 理集； 中间处理模块， 所述中间处理模块用于根据所述第二应变监测数据处理集， 获得应变 监测数据处 理结果； 函数转换模块， 所述函数转换模块用于根据 所述应变监测数据处理结果和所述平衡方 程， 获得应力函数模型； 特征函数转换模块， 所述特征函数转换模块用于基于管道截面函数， 结合所述应力函 数模型， 获得 特征应力函数模型； 函数处理模块， 所述函数处理模块用于根据 所述应力函数模型和所述特征应力函数模 型， 获得管道截面 最大应力位置信息和管道截面 最大应力 信息。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114970162 A 3