本發(fā)明屬于管道檢測(cè)，具體涉及一種城鎮(zhèn)排水管道缺陷診斷及報(bào)告自動(dòng)出具方法。

背景技術(shù)：

1、城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)是城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施之一，被稱作城鎮(zhèn)的血管，地下排水管道是城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)的重要組成部分，在城市排水工程建設(shè)方面，需要對(duì)管道功能及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進(jìn)行控制，保障排水系統(tǒng)能夠正常投入使用。在城鎮(zhèn)化建設(shè)進(jìn)程不斷推進(jìn)的過程中，道路排水管道老化、滲漏的問題屢屢發(fā)生，導(dǎo)致部分道路積水、塌方問題嚴(yán)重，給人民生活品質(zhì)帶來了極大影響；

2、在城鎮(zhèn)排水管道檢測(cè)方面，傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)無法滿足管道內(nèi)檢測(cè)需求。閉路電視系統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)儀器設(shè)備比較先進(jìn)，可以在攝像機(jī)、鏡頭、燈光等設(shè)備輔助下將管道內(nèi)部情況記錄下來，為技術(shù)人員采集資料提供精確圖像、數(shù)據(jù)等。對(duì)排水管道工程進(jìn)行管道內(nèi)窺攝像檢測(cè)(cctv)、管道潛望鏡檢測(cè)(qv)以及聲吶檢測(cè)(sonar)，能夠高效完成管道缺陷檢測(cè)和定位，通過提供準(zhǔn)確影像為管道修復(fù)和改造提供科學(xué)依據(jù)，繼而使排水管道工程建設(shè)質(zhì)量得到保證；

3、隨著科技的進(jìn)步，管道cctv檢測(cè)機(jī)器人和潛望鏡qv檢驗(yàn)系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于這一領(lǐng)域，為缺陷圖像收集帶來了革命性的變化。盡管新技術(shù)的引入大大提高了檢測(cè)效率，仍然存在一些問題亟待解決，其中，最突出的就是缺陷圖像數(shù)據(jù)收集效率低下的問題：新技術(shù)帶來了諸多便利，但在缺陷圖像數(shù)據(jù)的判別與采集方面，仍無法實(shí)現(xiàn)完全的自動(dòng)化。目前，這一過程仍然需要依賴技術(shù)人員進(jìn)行肉眼判別，并通過截圖的方式來形成缺陷圖像數(shù)據(jù)。這種方式不僅效率低下，而且因人為因素的干擾，導(dǎo)致數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性受到影響；

4、在檢測(cè)報(bào)告出具時(shí)，還存在以下問題：①檢測(cè)數(shù)據(jù)集信息差錯(cuò)率高。在檢測(cè)報(bào)告編制過程中，涉及大量的檢測(cè)數(shù)據(jù)處理與計(jì)算，存在耗時(shí)長(zhǎng)、易出錯(cuò)、結(jié)果匯總復(fù)雜、人工校驗(yàn)困難等難點(diǎn)。②報(bào)告版式凌亂，缺乏品牌辨識(shí)度。人工編制報(bào)告依賴報(bào)告編制人員，存在主觀性，報(bào)告規(guī)范性及格式不一致的問題突出。③由于技術(shù)人員對(duì)缺陷嚴(yán)重程度的判斷存在差異，常常出現(xiàn)診斷及整改意見不統(tǒng)一的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種城鎮(zhèn)排水管道缺陷診斷及報(bào)告自動(dòng)出具方法，能夠自動(dòng)采集、傳輸圖像數(shù)據(jù)，從而采用計(jì)算機(jī)對(duì)圖像中的缺陷類別、缺陷等級(jí)進(jìn)行識(shí)別，并通過人工智能對(duì)相應(yīng)的缺陷提出診斷修復(fù)意見，最后批量化輸出檢測(cè)報(bào)告且報(bào)告格式美觀、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。

2、本發(fā)明提供一種城鎮(zhèn)排水管道缺陷診斷及報(bào)告自動(dòng)出具方法，包括以下步驟：

3、s1、利用自動(dòng)化管道機(jī)器人，收集管道內(nèi)數(shù)據(jù)，并將視頻轉(zhuǎn)換為圖像幀，采用定位模塊和通信模塊達(dá)到數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸；

4、s2、采用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，對(duì)圖像幀進(jìn)行缺陷類型的判別，同時(shí)，計(jì)算缺陷像素點(diǎn)的相對(duì)面積，確定缺陷等級(jí)；

5、s3、采用自動(dòng)化數(shù)據(jù)處理技術(shù)，對(duì)城市排水防澇普查項(xiàng)目采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，形成管網(wǎng)檢測(cè)詳情匯總表以及缺陷匯總表，批量生成每個(gè)缺陷對(duì)應(yīng)的缺陷詳情表；

6、s4、采用大語言模型技術(shù)，根據(jù)實(shí)際工程情況，對(duì)不同類型、不同等級(jí)的缺陷提出整改建議和修復(fù)方案；

7、s5、采用自動(dòng)化報(bào)告生成技術(shù)，確定報(bào)告版式、格式、固定話術(shù)，對(duì)表格、圖像、整改建議和修復(fù)方案進(jìn)行排版，生成格式統(tǒng)一的城市排水防澇普查報(bào)告。

8、進(jìn)一步地，在步驟s2中，包括以下步驟：

9、s21、對(duì)步驟s1中獲取的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)注；

10、s22、將標(biāo)注后的圖像數(shù)據(jù)分為訓(xùn)練集與測(cè)試集，將訓(xùn)練集輸入到深度學(xué)習(xí)模型進(jìn)行訓(xùn)練，得到初始管道缺陷檢測(cè)模型；

11、s23、將測(cè)試集輸入初始管道檢測(cè)模型，得到優(yōu)化的管道檢測(cè)模型；

12、s24、進(jìn)行管道缺陷檢測(cè)，并存儲(chǔ)結(jié)果圖；

13、s25、對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理灰度化與二值化，處理為黑白顏色的像素點(diǎn)，缺陷為白色；

14、s26、計(jì)算白色部分相對(duì)寬度和面積，進(jìn)行按缺陷大小進(jìn)行缺陷等級(jí)劃分。

15、進(jìn)一步地，在步驟s3中，還包括以下步驟：

16、s31、當(dāng)缺陷圖片被識(shí)別并提取后，相關(guān)信息會(huì)依據(jù)既定規(guī)則在圖片上進(jìn)行命名；

17、s32、在報(bào)告模板中插入圖片的同時(shí)提取圖片上的命名信息，并將命名信息自動(dòng)填充至管網(wǎng)檢測(cè)詳情匯總表模板中對(duì)應(yīng)的占位符位置，形成管網(wǎng)檢測(cè)詳情匯總表；

18、s33、根據(jù)缺陷圖像對(duì)缺陷評(píng)估等級(jí)，填充至缺陷匯總表模板，形成缺陷匯總表；

19、s34、對(duì)缺陷匯總圖片進(jìn)行逐一介紹，形成缺陷情況表。

20、進(jìn)一步地，所述缺陷包括結(jié)構(gòu)性缺陷和功能性缺陷。

21、進(jìn)一步地，所述結(jié)構(gòu)性缺陷包括：破裂、變形、腐蝕、接口、支管暗接以及滲漏，所述功能性缺陷包括：存在障礙物。

22、進(jìn)一步地，缺陷默認(rèn)值為零，在循環(huán)中發(fā)現(xiàn)一個(gè)缺陷類型下的缺陷，將缺陷值自動(dòng)加一。

23、進(jìn)一步地，在步驟s4中，采用大模型基座并將知識(shí)庫接入langchain框架，構(gòu)建城鎮(zhèn)排水管道檢測(cè)模型。

24、進(jìn)一步地，構(gòu)建城鎮(zhèn)排水管道檢測(cè)模型的輸入數(shù)據(jù)包括：城鎮(zhèn)排水管道檢測(cè)領(lǐng)域知識(shí)庫、自學(xué)習(xí)后的專業(yè)數(shù)據(jù)集以及sft有監(jiān)督微調(diào)。

25、進(jìn)一步地，城鎮(zhèn)排水管道檢測(cè)領(lǐng)域知識(shí)庫包括：法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)研究、檢測(cè)技術(shù)、質(zhì)量管理、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、人員培訓(xùn)、風(fēng)險(xiǎn)管理數(shù)據(jù)。

26、進(jìn)一步地，城鎮(zhèn)排水管道檢測(cè)模型訓(xùn)練包括以下步驟：

27、s41、收集人員對(duì)摘要的偏好數(shù)據(jù)；

28、s42、訓(xùn)練rm獎(jiǎng)勵(lì)模型，其中，公式1為reward損失函數(shù)，

29、

30、s43、通過ppo算法優(yōu)化模型；其中，在公式2中添加β懲罰項(xiàng)，

31、

32、本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明的城鎮(zhèn)排水管道缺陷診斷及報(bào)告自動(dòng)出具方法，基于可控、可傳輸數(shù)據(jù)的檢測(cè)設(shè)備、可精準(zhǔn)識(shí)別缺陷的計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)、可準(zhǔn)確且批量化生成缺陷報(bào)告并進(jìn)行匯總的數(shù)據(jù)處理技術(shù)、可準(zhǔn)確提出診斷修復(fù)意見的人工智能大模型以及可采用文本模板自動(dòng)生成城市排水防澇普查報(bào)告的技術(shù)，結(jié)合這五部分，建立城鎮(zhèn)排水管道缺陷診斷及報(bào)告自動(dòng)出具方法，能夠自動(dòng)采集、傳輸圖像數(shù)據(jù)，從而采用計(jì)算機(jī)對(duì)圖像中的缺陷類別、缺陷等級(jí)進(jìn)行識(shí)別，缺陷識(shí)別率高，并通過人工智能對(duì)相應(yīng)的缺陷提出診斷修復(fù)意見，最后批量化輸出檢測(cè)報(bào)告且報(bào)告格式美觀、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。

33、為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下。

技術(shù)特征：

1.一種城鎮(zhèn)排水管道缺陷診斷及報(bào)告自動(dòng)出具方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的城鎮(zhèn)排水管道缺陷診斷及報(bào)告自動(dòng)出具方法，其特征在于，在步驟s2中，包括以下步驟：

3.如權(quán)利要求1所述的城鎮(zhèn)排水管道缺陷診斷及報(bào)告自動(dòng)出具方法，其特征在于，在步驟s3中，還包括以下步驟：

4.如權(quán)利要求3所述的城鎮(zhèn)排水管道缺陷診斷及報(bào)告自動(dòng)出具方法，其特征在于，所述缺陷包括結(jié)構(gòu)性缺陷和功能性缺陷。

5.如權(quán)利要求4所述的城鎮(zhèn)排水管道缺陷診斷及報(bào)告自動(dòng)出具方法，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)性缺陷包括：破裂、變形、腐蝕、接口、支管暗接以及滲漏，所述功能性缺陷包括：存在障礙物。

6.如權(quán)利要求5所述的城鎮(zhèn)排水管道缺陷診斷及報(bào)告自動(dòng)出具方法，其特征在于，缺陷默認(rèn)值為零，在循環(huán)中發(fā)現(xiàn)一個(gè)缺陷類型下的缺陷，將缺陷值自動(dòng)加一。

7.如權(quán)利要求1所述的城鎮(zhèn)排水管道缺陷診斷及報(bào)告自動(dòng)出具方法，其特征在于，在步驟s4中，采用大模型基座并將知識(shí)庫接入langchain框架，構(gòu)建城鎮(zhèn)排水管道檢測(cè)模型。

8.如權(quán)利要求7所述的城鎮(zhèn)排水管道缺陷診斷及報(bào)告自動(dòng)出具方法，其特征在于，構(gòu)建城鎮(zhèn)排水管道檢測(cè)模型的輸入數(shù)據(jù)包括：城鎮(zhèn)排水管道檢測(cè)領(lǐng)域知識(shí)庫、自學(xué)習(xí)后的專業(yè)數(shù)據(jù)集以及sft有監(jiān)督微調(diào)。

9.如權(quán)利要求8所述的城鎮(zhèn)排水管道缺陷診斷及報(bào)告自動(dòng)出具方法，其特征在于，城鎮(zhèn)排水管道檢測(cè)領(lǐng)域知識(shí)庫包括：法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)研究、檢測(cè)技術(shù)、質(zhì)量管理、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、人員培訓(xùn)、風(fēng)險(xiǎn)管理數(shù)據(jù)。

10.如權(quán)利要求7所述的城鎮(zhèn)排水管道缺陷診斷及報(bào)告自動(dòng)出具方法，其特征在于，城鎮(zhèn)排水管道檢測(cè)模型訓(xùn)練包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于管道檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種城鎮(zhèn)排水管道缺陷診斷及報(bào)告自動(dòng)出具方法，S1、收集管道內(nèi)數(shù)據(jù)，并將視頻轉(zhuǎn)換為圖像幀；S2、對(duì)圖像幀進(jìn)行缺陷類型的判別，同時(shí)，計(jì)算缺陷像素點(diǎn)的相對(duì)面積，確定缺陷等級(jí)；S3、對(duì)城市排水防澇普查項(xiàng)目采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，形成管網(wǎng)檢測(cè)詳情匯總表以及缺陷匯總表，批量生成每個(gè)缺陷對(duì)應(yīng)的缺陷詳情表；S4、根據(jù)實(shí)際工程情況，對(duì)不同類型、不同等級(jí)的缺陷提出整改建議和修復(fù)方案；S5、采用自動(dòng)化報(bào)告生成技術(shù)，生成格式統(tǒng)一的城市排水防澇普查報(bào)告。本發(fā)明的方法，能夠自動(dòng)采集傳輸圖像數(shù)據(jù)，對(duì)圖像中的缺陷進(jìn)行識(shí)別，并對(duì)缺陷提出診斷修復(fù)意見，最后，批量化輸出檢測(cè)報(bào)告且報(bào)告格式美觀、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。

技術(shù)研發(fā)人員：潘榮凱,邵婷悅,靳琪琳,鞏文雪,劉鈺宏,包佳樂,李亞雨,李淳,余丹
受保護(hù)的技術(shù)使用者：常州市建筑科學(xué)研究院集團(tuán)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/14