一种基于北斗卫星的地面标记系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于北斗卫星的地面标记系统及方法。它包括在输送管道上已安装固定的管线测试桩旁的若干北斗卫星地面标记用户终端机，北斗卫星地面标记系统指挥机一台，至少一台北斗卫星内检测用户终端机；基于北斗卫星的地面标记系统之间通过北斗卫星传输系统进行信号传输连接，所述北斗卫星地面标记用户终端机、北斗卫星内检测用户终端机和北斗卫星地面标记系统指挥机通过无线传输与北斗卫星进行双向通信。所述地面标记系统具有动态自组织、自配置、自维护等特点，可以准确测量记录实时上报内检测器经过地面标记器正下方的时间以实现对缺陷的精确定位，有效的提高了对地面标记系统信息采集检测以及数据处理的快速性、有效性和灵活性，避免了人工失误发生，提高了检测的准确性和效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油天然气煤气管道输送领域的管道内检测地面标记的系统和方法，具体涉及一种基于北斗卫星的地面标记系统及方法。
技术介绍
采用管道内检测技术可以及时发现石油天然气煤气输送管道存在的几何形状异样、金属损失和各种裂纹等缺陷。为了获得管道缺陷在管道中的位置，管道内检测系统采用在内检测器上安装里程轮内定位和在地面上设置地面标记器实现对缺陷的精确定位。目前实际应用的地面标记器常用高稳定度时钟源同步法以保证地面标记器的时间与内检测器的时间保持一致，这一方法本身受晶体振荡器的频率稳定度影响会使标记出现较大误差。另一方面,地面标记器在使用前要人工一个一个做上标记一一编号,在检测发球时在内检测器送入管道之前要将其起始时间与地面标记器的起始时间一一同步，要人工一一记录地面标记器与管线测试桩桩号的对应关系，在收球后还要一一导入地面标记器的过球时间记录，数百台地面标记器重复劳动导致人工操作量过大，漏记误判信息多，效率低下。目前石油天然气煤气输送管道已安装固定的管线测试桩在GIS地理信息系统中已有准确地址坐标。北斗(Beidou或BD)卫星导航系统是中国独立开发的全球卫星导航系统。北斗卫星导航系统不仅提供定位导航功能，授时功能，还具有独特的传送短报文的通信功能，可以在系统的覆盖区域内进行双向短报文通信，这是其他卫星系统如GPS卫星系统所没有的中国特色功能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于北斗卫星的地面标记系统及方法，主要主要解决上述现有技术所存在的技术问题，该系统具有动态自组织、自配置、自维护等特点，可以准确测量记录实时上报内检测器经过地面标记器正下方的时间以实现对缺陷的精确定位，有效的提高了对地面标记系统信息采集检测以及数据处理的快速性、有效性和灵活性，避免了人工失误发生，提高了检测的准确性和效率。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种基于北斗卫星的地面标记系统，其特征在于：它包括在输送管道上已安装固定的管线测试桩旁的若干北斗卫星地面标记用户终端机，北斗卫星地面标记系统指挥机一台，至少一台北斗卫星内检测用户终端机；所述基于北斗卫星的地面标记系统之间通过北斗卫星传输系统进行信号传输连接，所述北斗卫星传输系统包括用户终端机侧和系统指挥机侧，所述用户终端机侧包括所述北斗卫星地面标记用户终端机、北斗卫星内检测用户终端机，系统指挥机侧包括所述北斗卫星地面标记系统指挥机，北斗卫星用户机和系统指挥机通过无线传输与北斗卫星进行双向通信。所述的基于北斗卫星的地面标记系统，其特征在于：所述北斗卫星地面标记用户终端机包括北斗卫星天线、北斗定位模块、北斗秒脉冲信号模块、北斗短报文模块、北斗SD卡、微程序控制器、探测传感器及信号处理模块、TXCO系统时钟模块、显示和键盘单元、接口单元、电池电源单元，所述北斗卫星地面标记用户终端机都具有唯一的身份标识。所述的基于北斗卫星的地面标记系统，其特征在于：所述北斗卫星内检测用户终端机是包括北斗卫星天线、北斗定位模块、北斗秒脉冲信号模块、北斗短报文模块、北斗SD卡、微程序控制器等模块的移动通讯终端，所述北斗卫星内检测用户终端机都具有唯一的身份标识。所述的基于北斗卫星的地面标记系统，其特征在于：所述北斗卫星地面标记系统指挥机是包括北斗卫星天线、北斗定位模块、北斗秒脉冲信号模块、北斗短报文模块、北斗SD卡、微程序控制器等模块的移动通讯终端，所述北斗卫星地面标记系统指挥机具有唯一的身份标识，所述北斗卫星地面标记系统指挥机安装有包含管线测试桩准确地址坐标的GIS地理信息系统和数据分析处理系统。一种基于北斗卫星的地面标记方法，其特征在于，它采用如上所述的基于北斗卫星的地面标记系统；它包括如下步骤：(1)北斗卫星地面标记用户终端机安置在管线测试桩旁，通过北斗自动寻星定位，将定位信息通过北斗送至北斗卫星地面标记系统指挥机；(2)北斗卫星地面标记系统指挥机自动配置北斗卫星地面标记用户终端机与管线测试桩一一对应，自动校正各个北斗卫星地面标记用户终端机的准确位置，将准确位置通过北斗送至北斗卫星地面标记用户终端机；(3)具有准确位置的北斗卫星地面标记用户终端机利用北斗卫星系统的秒脉冲信号，结合TXCO系统时钟模块校准系统时钟偏差，所有北斗卫星地面标记用户终端机统一为北斗精确时间；(4)北斗卫星内检测用户终端机和北斗卫星地面标记系统指挥机也统一为北斗精确时间，保证地面标记系统按北斗时准确一致，避免了晶体振荡器的频率稳定度的影响；(5)北斗卫星内检测用户终端机进入发球筒前通过北斗发送启动短信给北斗卫星地面标记系统指挥机，记录发球时间；(6)北斗卫星地面标记用户终端机按距发球筒位置从近到远顺序依次设为AGMn，AGMn+1(n＝1)，北斗卫星地面标记系统指挥机通过北斗发送启动短信给AGMn，AGMn+1(n＝1)；(7)AGMn，AGMn+1(n＝1)收到短信后启动检测系统，AGMn检测到内检测器信号后记录过球时间，通过北斗发送给北斗卫星地面标记系统指挥机，同时向AGMn+1发送北斗卫星内检测用户终端机即将到达短信，随后进入休眠模式，节省电力，以此类推，直到全部管线检测完毕，北斗卫星内检测用户终端机从收球筒出来；(8)北斗卫星内检测用户终端机从AGMn运行到AGMn+1超过设定运行时间，北斗卫星地面标记系统指挥机没有收到AGMn发送的记录过球时间信息，地面标记系统发出故障报警信号，方便检查卡球位置信息；(9)北斗卫星内检测用户终端机一下线，北斗卫星地面标记系统指挥机已有完整的北斗卫星地面标记用户终端机发送的过球时间记录，完整的北斗卫星内检测用户终端机运行轨迹，结合北斗卫星内检测用户终端机的缺陷记录，可以准确确定管道缺陷所在点的位置，减少最终管道缺陷的定位误差，节省人工成本，提高检测效率。附图说明图1为本专利技术提供的北斗卫星传输地面标记系统拓扑图。图2为本专利技术提供的北斗卫星地面标记用户终端机结构框图。图中：1-北斗卫星；2-管线测试桩；3-北斗卫星地面标记用户终端机；4-北斗卫星地面标记系统指挥机；5-北斗卫星内检测用户终端机；6-北斗卫星天线；7-北斗定位模块；8-北斗秒脉冲信号模块；9-北斗短报文模块；10-北斗SD卡；11-微程序控制器；12-探测传感器及信号处理模块；13-TXCO系统时钟模块；14-显示和键盘单元；15-接口单元；16-电池电源单元。具体实施方式...

【技术保护点】
一种基于北斗卫星的地面标记系统，其特征在于：它包括在输送管道上已安装固定的管线测试桩旁的若干北斗卫星地面标记用户终端机，北斗卫星地面标记系统指挥机一台，至少一台北斗卫星内检测用户终端机；所述基于北斗卫星的地面标记系统之间通过北斗卫星传输系统进行信号传输连接，所述北斗卫星传输系统包括用户终端机侧和系统指挥机侧，所述用户终端机侧包括所述北斗卫星地面标记用户终端机、北斗卫星内检测用户终端机，系统指挥机侧包括所述北斗卫星地面标记系统指挥机，北斗卫星用户机和系统指挥机通过无线传输与北斗卫星进行双向通信。

【技术特征摘要】
1.一种基于北斗卫星的地面标记系统，其特征在于：它包括在输送管道
上已安装固定的管线测试桩旁的若干北斗卫星地面标记用户终端机，北斗卫
星地面标记系统指挥机一台，至少一台北斗卫星内检测用户终端机；所述基
于北斗卫星的地面标记系统之间通过北斗卫星传输系统进行信号传输连接，
所述北斗卫星传输系统包括用户终端机侧和系统指挥机侧，所述用户终端机
侧包括所述北斗卫星地面标记用户终端机、北斗卫星内检测用户终端机，系
统指挥机侧包括所述北斗卫星地面标记系统指挥机，北斗卫星用户机和系统
指挥机通过无线传输与北斗卫星进行双向通信。
2.根据权利要求1所述的基于北斗卫星的地面标记系统，其特征在于：
所述北斗卫星地面标记用户终端机包括北斗卫星天线、北斗定位模块、北斗
秒脉冲信号模块、北斗短报文模块、北斗SD卡、微程序控制器、探测传感器
及信号处理模块、TXCO系统时钟模块、显示和键盘单元、接口单元、电池
电源单元，所述北斗卫星地面标记用户终端机都具有唯一的身份标识。
3.根据权利要求1所述的基于北斗卫星的地面标记系统，其特征在于：
所述北斗卫星内检测用户终端机是包括北斗卫星天线、北斗定位模块、北斗
秒脉冲信号模块、北斗短报文模块、北斗SD卡、微程序控制器等模块的移动
通讯终端，所述北斗卫星内检测用户终端机都具有唯一的身份标识。
4.根据权利要求1所述的基于北斗卫星的地面标记系统，其特征在于：
所述北斗卫星地面标记系统指挥机是包括北斗卫星天线、北斗定位模块、北
斗秒脉冲信号模块、北斗短报文模块、北斗SD卡、微程序控制器等模块的移
动通讯终端，所述北斗卫星地面标记系统指挥机具有唯一的身份标识，所述
北斗卫星地面标记系统指挥机安装有包含管线测试桩准确地址坐标的GIS
地理信息系统和数据分析处理系统。
5.一种基于北斗卫星的地面标记方法，其特征在于，它采用如权利要求
1或2或3或4所述的基于北斗卫星的地面标记系统；它包括如下步骤：
(1)北斗卫星地面标记用户终端机安置在管线测试桩旁，通过北斗自动
寻星定位，将定...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒江，李彦，袁鹏斌，李云龙，李月娥，侯少星，
申请(专利权)人：盛隆石油管检测技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31