[实用新型]一种管道智能封堵机器人双向通信系统

说明书

本实用新型公开一种管道智能封堵机器人双向通信系统，包括管内信号收发装置（1）、地面管外信号收发装置（2）、远程信号收发装置（3）和工控机（4），其中地面管外信号收发装置（2）以管壁为传输介质与管内信号收发装置（1）实现信息交互，再以电磁波信号实现与远程信号收发装置（3）的交互，最后以数字信号模式实现与工控机（4）间的信息交互，从而控制封堵装置实现管内定位封堵。本实用新型通过双向通讯系统实现管内外信号的快速稳定双向传输，增大封堵器工作的响应速度与控制的准确性。

技术领域

本实用新型涉及一种通信系统，特别涉及一种管道智能封堵机器人双向通信系统。

背景技术

油气能源目前在世界上的储量巨大，是国家战略性能源储备的必要能源之一，其重要性不言而喻。而油气的输送则是油气开采中必不可少的步骤，面对管道长时间受环境或其它不确定因素导致的失效问题，管道的维修与保养至关重要。在管道的维修作业中，面对管道的局部破损与毁坏，则需对此破坏段进行替换，保证海底油气的正常输送，可以说，管道就是油气能源的生命线。

在管道维修过程中，对于需要更换的受损管道段，首先下放封堵装置到达需要封堵的管内目标位置，目的管段两端各一个，第一个封堵装置经过油管线路到达目的管段的前一端，先实行固定，再待第二个封堵装置到达目的管段的后一端并完成固定后，同时完成封堵步骤。然后切割受损管道段并通过焊接替换新的管道，最后封堵装置解封并通过油气输送作用回收至地面，至此海底运输管道的修复工作圆满结束。

而要实现上述操作则需要一种能实时稳定控制封堵装置的双向通信系统与方法，然而目前能用于实际应用的管道内装置与外界控制台的双向通信系统非常少，大多研究停留在理论阶段，且效果与功能并不理想，如超低频电磁波技术，其虽然可以实现双向通讯，但其装备与系统复杂，价格昂贵，信号传输速度较慢。

为了解决现有输送管道封堵工具在双向通信方面所存在的问题，提高管道的封堵速度，以至于提高管道的修复效率与油气输送效率，减少因油气泄露而造成的经济损失与环境污染，降低作业成本，则需要一种管道智能封堵机器人双向通信系统，以更加简便快捷的方式实现管道封堵过程的稳定可控、命令响应迅速等功能，减少作用点与目标点之间的偏差，同时减少管道的修复工作时间。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有油气输送管道封堵工具在双向通信方面所存在的问题与需求，提供一种管道智能封堵机器人双向通信系统，解决了地面远程控制管内封堵装置中命令响应速度慢、不稳定、方法复杂与设备价格高昂的问题，实现了封堵器在管道中更为精准的定位。

本实用新型采用如下技术方案：

一种管道智能封堵机器人双向通信系统，系统包括管内信号收发装置、地面管外信号收发装置、远程信号收发装置、工控机，

具体地，管内信号收发装置保持与内管壁接触，且持续发射信号，信号沿着管道管壁到达地面管外信号收发装置，电信号经信号放大转换处理后以电磁波信号模式传输给远程信号收发装置，再将电磁波信号转化为数字信号，最终通过有线传输传给工控机，根据实时传回的数据确定封堵装置的位置，当封堵装置到达指定位置时，通过工控机下达指令，指令经过远程信号收发装置无线传输给地面管外信号收发装置，地面管外信号收发装置再通过管道管壁将指令信号传给管内信号收发装置，经信号放大处理为数字信号后传给封堵装置，至此指令到达封堵装置通过控制系统控制封堵装置工作。

具体地，管内信号收发装置中部为圆柱形结构，内有线缆通道，周围均部为四个圆柱形触手，触手顶部为导电接触片，触手内部在导电接触片下安置有弹簧与伸缩杆，导电接触片与A/D信号转换器间由线缆连通，A/D信号转换器再通过线缆接入封堵装置中。

有益效果：

本实用新型采用了管道导电传输信号的原理，实现了外界的工控机与金属管道内部封堵装置的信息交互，而且信号传递速度更快、更稳定，传输过程更简便、设备成本价格更低廉，使封堵装置在管道中定位更精准。