[发明专利]一种管道内超细缆驿站式通信系统及通信方法

说明书

本发明公开了一种管道内超细缆驿站式通信系统，包括管道通信系统和探伤机器人组成，管道通信系统包括铺设有在役管道内的两根超细缆，两根超细缆之间并联设置有若干智能节点，探伤机器人与智能节点间采用无线短距通信，智能节点间进行驿站式有线通信，管道外沿线还依次设置有若干泵站，每个泵站内设置有控制终端、电源、总开关、接口板卡以及电流检测传感器，探伤机器人将管道沿线任一点的管道壁探伤信息通过驿站式通信链路传输给管道外泵站处控制终端，本发明还公开了管道内超细缆驿站式通信系统的通信方法，本发明解决了目前在役管道内拖缆方式使移动终端探伤机器人与泵站控制终端之间通信距离有限，导致移动终端探伤机器人作业距离有限的问题。

技术领域

本发明属于通信系统技术领域，具体涉及一种管道内超细缆驿站式通信系统，本发明还涉及管道内超细缆驿站式通信系统的通信方法。

背景技术

在役管道内探伤机器人与外界的通信有拖缆(电缆和光缆)通信，机器人进入管道通过拖曳电缆或光缆与管道外泵站处控制终端通信。拖缆通信使机器人作业距离受限，为了使管道内机器人终端与管道外控制终端长远距离通讯，若采用布缆机构将超细缆线布设于管道内壁，探伤机器人能够与管道内缆线中内嵌的智能节点进行无线短距通信，则探伤机器人在管道内任意位置均能将管壁探伤数据传输给沿线泵站处控制终端。如果采用铺设光缆，在沿线光缆上需要设置光缆接口，由于光接口设计困难及光能量泄露！无法满足探伤机器人在管道内任意位置均能将探伤数据传输给沿线泵站处控制终端的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种管道内超细缆驿站式通信系统，解决了现有技术中存在的在役管道内拖缆方式使移动终端探伤机器人与泵站控制终端之间通信距离有限，导致移动终端探伤机器人作业距离有限的问题。

本发明的另一目的是提供一种管道内超细缆驿站式通信系统的通信方法。

本发明所采用的第一技术方案是，一种管道内超细缆驿站式通信系统，包括管道通信系统和探伤机器人组成，管道通信系统包括铺设在在役管道内的两根超细缆，两根超细缆分别为线缆V+和参考电位线缆Vr，两根超细缆之间并联设置有若干智能节点，探伤机器人与智能节点间采用无线短距通信，智能节点间进行驿站式有线通信，管道外沿线还依次设置有若干泵站。

本发明第一技术方案的特点还在于，

每个智能节点的具体内部电路结构为：包括控制器，控制器的第三i/o口与开关K2连接后连接至超细缆的线缆V+上，开关K2为N沟道增强型mos管，控制器的电源端VC与充电芯片电能输出端Cout连接，控制器的第一i/o口与开关K1连接后连接至超细缆的线缆V+上，开关K1为P沟道耗尽型mos管，开关K1的漏极又与控制器的第二i/o口连接，同时，开关K1的漏极连接电阻R后又连接至充电芯片，充电芯片的电能输入端连接电容C1后接地，充电芯片的C+和C-之间连接有电容C2，充电芯片的电能输出端Cout与接地端还连接带中间抽头的超级电容C，记作电容C3和电容C4。

智能节点采用超级电容或储能电池供电。

每个泵站内设置有控制终端，控制终端连接有电源，电源又与电流检测传感器连接，电流检测传感器又与总开关连接，控制终端还与接口板卡连接，接口板卡同时也与总开关连接，总开关为单刀双掷开关，探伤机器人将管道沿线任一点的管道壁探伤信息通过驿站式通信链路传输给管道外泵站处控制终端。

本发明所采用的第二技术方案是，一种管道内超细缆驿站式通信系统的通信方法，基于管道内超细缆驿站式通信系统，具体按照以下步骤实施：

步骤1、当探伤机器人行走在管道内任一智能节点处时，智能节点和探伤机器人之间实现短距无线通信，由管道外泵站的控制终端、接口板卡、电源、电流检测传感器、总开关、内嵌有智能节点的细缆、探伤机器人终端构成驿站式通信链路的物理层，为驿站式通信做好准备；