[发明专利]实时跟踪与精确定位管道内检测器的装置及方法

说明书

技术领域

该发明属于管道检测技术领域，具体涉及一种实时跟踪与精确定位管道内检测器的装置及方法。

背景技术

随着能源需求的增加，作为油气能源主要输送方式的管道运输以其不可取代的突出优势，在全世界范围内得到了广泛的应用，与此同时，管道运输的安全性问题也越来越受到各国政府的重视，由于所运输介质的危险性和污染性，一旦发生事故会造成巨大的生命财产损失和环境污染。管道事故检测是石油、化工、天然气等领域中需要解决的重要问题之一，而管道内检测是管道事故检测的一种重要的方法。应用管道内检测这种方法，管道内检测器在管道内部移动，有必要知道管道内检测器当前时刻在管道中的位置，而且当内检测器在管道内部发生卡堵时，需要及时确定其具体位置，并将其取出。如果长时间卡在管道中，使得流体不能正常运输，将会造成巨额的经济损失和环境的污染。

现有的技术方法有：基于检测脉冲电磁信号的追踪系统，其在管道内检测器中装载信号发射机，不断发射电磁信号，在监测点设有接收天线用于接收信号发射机发射的电磁信号。此方法的缺点是：只有当信号发射机处在一定监测范围内时，才能接收到信号发射机发射的电磁信号，不能实时监测内检测器在管道中的位置，而且当内检测器在管道中发生卡堵的位置不在监测点附近时，此方法也不能精确的确定内检测器在管道中的位置。

发明内容

针对现有方法存在的不足，本发明提出实时跟踪与精确定位管道内检测器的装置及方法，采用瞬时压力波定位与超低频电磁波定位相结合的方法，以实现对内检测器在管道中位置的实时跟踪和精确定位。

一种实时跟踪与精确定位管道内检测器的装置，该装置包括：内检测器、超低频电磁波发生器、压力传感器、电磁信号检测装置、压力数据采集装置、GPS校时装置、内检测器位置监控平台，压力波发生器，其中压力波发生器由1号压力波发生器和2号压力波发生器组成，其连接方式为：管道内超低频电磁波发生器一端连接内检测器一端，1号压力波发生器连接超低频电磁波发生器另一端，2号压力波发生器连接内检测器另一端，管道内始端与末端分别设有压力传感器；管道外设有电磁信号检测装置，管道外始端与末端分别设有压力数据采集装置、GPS校时装置和内检测器位置监控平台，其中压力传感器输出端、GPS校时装置输出端分别连接压力数据采集装置第一输入端和第二输入端，压力数据采集装置与内检测器位置监控平台通过网络进行通讯，管道始端与末端的监控平台通过网络进行通讯，超低频电磁波发生器与电磁信号检测装置通过电磁信号通讯。

实时跟踪与精确定位管道内检测器的装置，所述的1号压力波发生器，包括有小挡板、侧壁、移动圆盘、弹簧、固定圆盘、钢丝、转盘固定轴、主控制单元、电路电源、橡胶塞、转盘、大齿轮、小齿轮、电动机、电动机电源、后壁；压力波发生器外形为圆柱状；其连接方式为：压力波发生器的侧壁一端连接圆形后壁，另一端沿侧壁圆周连接小挡板，上述三部分形成圆柱形腔体，构成压力波发生器的外壳，且在所述的后壁上含有一个通孔，在所述的腔体内左侧设置有移动圆盘，在移动圆盘和后壁之间设置有固定圆盘，在移动圆盘和固定圆盘之间，有四根完全相同的弹簧均匀安装在移动圆盘和固定圆盘圆周上，固定圆盘圆心有一个通孔，通孔上安装一个橡胶塞，钢丝的一端穿过固定圆盘上的通孔后固定在移动圆盘的圆心，另外一端缠绕在转盘上，转盘安装于转盘固定轴，所述的转盘固定轴位于固定圆盘与圆形后壁之间，转盘一侧安装大齿轮，大齿轮啮合小齿轮，小齿轮安装于电动机转轴上，所述的电动机转轴位于转盘固定轴与圆形后壁之间，其一端连接小齿轮，另一端连接电动机，在转盘固定轴与圆形后壁之间还设置有电动机、主控制单元、电动机电源、电路电源，所述的主控制单元连接电路电源，所述的电动机连接电动机电源。

实时跟踪与精确定位管道内检测器的装置，所述的2号压力波发生器包括有小挡板、侧壁、移动圆盘、弹簧、固定圆盘、钢丝、转盘固定轴、电路板、橡胶塞、转盘、大齿轮、小齿轮、电动机、电动机电源、后壁，其各部分连接方式与1号压力波发生器相同。

实时跟踪与精确定位管道内检测器的装置，所述的主控制单元与内检测器、超低频电磁波发生器、1号压力波发生器内部电动机、2号压力波发生器内部电路板相连接，其连接方式为：内检测器输出端连接主控制单元脉冲信号输入端，主控制单元第一控制信号输出端连接超低频电磁波发生器输入端，第二控制信号输出端连接1号压力波发生器内部电动机输入端，第三控制信号输出端连接2号压力波发生器内部电路板输入端。