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龙图腾网获悉南京邮电大学申请的专利管道损伤超声导波监测与概率化弯曲定位系统及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117420208B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-07发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311645101.X，技术领域涉及：G01N29/06；该发明授权管道损伤超声导波监测与概率化弯曲定位系统及方法是由陶锴;陈格恩;王强;岳东设计研发完成，并于2023-12-04向国家知识产权局提交的专利申请。

本管道损伤超声导波监测与概率化弯曲定位系统及方法在说明书摘要公布了：本发明属于城市管道设施安全监测技术领域，公开了管道损伤超声导波监测与概率化弯曲定位系统及方法，通过在需检测定位的管道段安装激励压电传感器和接收压电传感器，将接收到的信号传输到本地控制系统，在本地控制系统中对信号进行预处理后通过无线传输到中央控制系统，对接收信号与相同工况下的无损伤接收信号进行对比，并结合提取出信号相关系数，利用概率化弯曲定位损伤得到的损伤概率函数分布分别作为先验概率分布和似然函数，最后通过贝叶斯修正得到后验概率分布，作为最终定位结果。本发明所用方法可准确实现管道壁上损伤的定位，且精度较高。

本发明授权管道损伤超声导波监测与概率化弯曲定位系统及方法在权利要求书中公布了：1.管道损伤超声导波监测与概率化弯曲定位方法，其特征在于，基于所述管道损伤超声导波监测与概率化弯曲定位系统实现，所述系统包括管道壁激励与接收传感系统、本地控制系统、中央控制系统， 管道壁激励与接收传感系统，通过其安装在地下管道一端的若干个激励传感器依次激励，并由安装在地下管道另一端相同数量的接收传感器采集信号，将接收到的信号传输至本地控制系统； 本地控制系统，接收管道壁激励与接收传感系统传输的带有损伤信息的信号，并将带有损伤信息的信号、损伤发生前存储在系统中的同工况下健康管道采集到的信号、激励信号通过无线通讯传输至中央控制系统； 中央控制系统，对接收到的三种信号利用概率化弯曲定位损伤方法进行处理，得到管道损伤点的定位；同时发出控制信号给本地控制系统，实现本地控制系统的启动或停止； 所述方法包括以下步骤： 步骤1、通过管道壁激励与接收传感系统采集管道各接收传感器接收到的信号，将带有损伤信息的信号传输至本地控制系统； 步骤2、本地控制系统将管道壁激励与接收传感系统传输来的信号、激励信号、健康管道同工况下采集到的信号一起传输给中央控制系统； 步骤3、中央控制系统针对接收的带有损伤信息的信号，对信号进行前处理，得到健康、损伤情况下的接收信号、散射信号、以及将激励信号加入到散射信号中的信号； 步骤4、中央控制系统对前处理后的信号进行各激励传感器到各接收传感器路径的损伤因子的提取以及各路径飞行时间的提取； 步骤5、中央控制系统基于所提取的损伤因子和飞行时间，通过弯曲坐标变换，计算生成管道损伤重构概率函数图和管道损伤椭圆概率函数图，并将管道损伤重构概率函数图和管道损伤椭圆概率函数图传入贝叶斯修正模块分别作为先验概率和似然函数； 步骤6、中央控制系统根据传入的先验概率和似然函数，计算出对应的后验概率，获取后验概率密度分布中概率最高点，该点即为该方法定位的损伤点结果； 其中，步骤5中，生成两个管道壁的曲面损伤概率函数的具体步骤为： 步骤5-1、对管道曲面进行展开，实现从弯曲坐标到平面坐标的转换； 步骤5-2、根据损伤因子进行损伤概率函数的计算；对于某一条特定的激励-接收路径，损伤的空间分布是一个线性递减的椭圆加权函数，焦点位于该路径的激励传感器和接收传感器处，监测区域被划分为均匀的网格，借此估计出每个网格上损伤点出现的概率；由于管道为空心圆柱体的特殊性，当激励产生时，导波从激励传感器到达另一个点必定会有两条路径，当存在N条激励-接收路径时，点出现损伤的概率： ， ， ； 其中，为所求相关系数；为第n条路径的值为点影响的概率；为第n条路径中点的加权分布函数；为确定椭圆的一个参数，通过将该参数与椭圆形状因子的比较，经确定第n条路径的损伤空间分布；为点到第n条路径激励传感器的距离，为点到第n条路径接收传感器的距离，为第n条路径激励传感器到接收传感器的距离，为第n条路径激励传感器坐标；为第n条路径接收传感器坐标，为椭圆形状因子； 管道中一个激励传感器到一个接收传感器的距离更短的路径是有效的，故计算出两条路径各自的长度，取长度更小的一条作为有效路径： ， 两路径Dn1和Dn2长度分别为： ， ； 其中，r为管道外壁半径； 管道中一个激励传感器到损伤点的距离更短的路径是有效的，有效路径为： ， 两路径Dsn1和Dsn2长度分别为： ， ； 管道中损伤点到一个接收传感器的距离更短的路径是有效的，有效路径为： ， 两路径Drn1和Drn2长度分别为： ， ； 步骤5-3、根据飞行时间进行损伤概率函数的计算；定义在使用椭圆轨迹法根据若干条路径的飞行时间得到的椭圆图中，取损伤点周围的区域，损伤的概率与每一个单位中穿过的椭圆个数成正比，其余不在损伤点周围的区域概率设置为0，得到基于椭圆轨迹的管道壁的损伤概率密度图，作为似然函数； 其中，根据飞行时间得到椭圆图的原理如下： ； T为飞行时间，为导波在管道壁中的群速度。

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