一种管道缺陷的红外快速检测装置及缺陷风险评估方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种管道缺陷的红外快速检测装置及缺陷风险评估方法，属于管道检测技术领域，包括无人机以及设置在无人机下表面的红外热像仪，无人机和红外热像仪与控制器电联接，控制器与用于显示热像图的显示屏，无人机沿管道周向飞行，且每次飞行到达指定位置停留预设时间；并根据红外热像仪的拍摄角度θ、无人机的单次飞行时间t以及待检测管道的直径d，确定无人机的绕管飞行速度v；本发明专利技术中无人机可以携带热像仪对位置较高的管道进行拍摄检测，避免了人工攀爬降低检测风险，提高工作效率；检测人员进行远程操作，针对相对危险的管段，提高了人员的安全性；红外热像仪，响应速度快，测温精确度高，因此可提高工作效率，有效降低检测成本。低检测成本。低检测成本。

【技术实现步骤摘要】
一种管道缺陷的红外快速检测装置及缺陷风险评估方法


[0001]本专利技术属于管道检测
，特别是涉及一种管道缺陷的红外快速检测装置及其风险评估方法。

技术介绍

[0002]世界主要能源生产和消费大国均高度重视管道安全问题，管道安全也是我国能源、化工领域尤其是油气储运领域重点关注的关键技术问题之一。
[0003]管道长期服役后，由于老化、腐蚀、应力破坏等原因，容易产生管道缺陷，进而造成管道开裂和泄漏，形成重大安全事故。在油气输送过程中，出于对输送工况的考虑，需要高温、高压输送，这对管道本身的承载能力提出很高的要求，一旦高出管道的承载能力，势必会引发油气管道出现裂纹。存在裂纹的油气管道随着开裂程度的进一步加剧，最终导致工程结构的破坏。可见裂纹缺陷对油气管道，甚至对整个工程结构的破坏力都是极强的。因此，不论是管道初期的裂纹缺陷或者管道腐蚀，若不尽早发现并及时检修，都会造成后期更大的安全隐患，同时会间接地增加相关单位的管道维护成本，所以对管道缺陷的检测至关重要。
[0004]现有检测技术的缺陷和不足：变频选频法是常见的一种管道腐蚀缺陷检测方法，虽操作简单，但是随着检测距离的增加，检测精度会出现偏差。管中电流绘制法，该方法在使用的过程中，需要不断增强自身的定位技术，因此检测成本较高。人体电容法，是常见的三种缺点检测方法中应用最为广泛的一种方法。但在使用过程仍然存在一些缺点：首先，人体电容法在检测过程中要求操作人员具有良好的知识文化水平，这样才能更好地获取长输管道腐蚀缺陷信息；其次，在使用该方法之前必须选出检测信号的最优发射位置，若选择不当，则会严重影响检测结果的质量。
[0005]综上所述，变频选频法操作简单但检测精度较差，管中电流绘制法成本较高，人体电容法对工作人员的技术和专业知识要求较高；因此，亟需一种可有效解决精度差、成本高和操作要求高等问题，并且可在关键部位进行实时监控，有效规避重大安全隐患的管道缺陷检测设备。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种检测精度高的管道缺陷的红外快速检测装置及其风险评估方法。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种管道缺陷的红外快速检测装置，包括无人机以及设置在所述无人机下表面的红外热像仪，所述无人机和所述红外热像仪与控制器电联接，所述控制器与用于显示热像图的显示屏，所述无人机沿所述管道周向飞行，且每次飞行到达指定位置停留预设时间；并根据所述红外热像仪的拍摄角度θ、所述无人机的单次飞行时间t以及待检测管道的直径d，确定无人机的绕管飞行速度v，公式为：
[0008][0009]优选地，所述红外热像仪的拍摄角度为30
°
。
[0010]优选地，所述红外热像仪采用Fluke TIX1000的红外热像仪。
[0011]优选地，所述红外热像仪通过伸缩支架设置在所述无人机上。
[0012]优选地，所述红外热像仪的两侧设置有安装在所述无人机上的具有镂空减重结构的支撑腿。
[0013]优选地，所述支撑腿的镂空部位设置有遮光板。
[0014]本专利技术还一种基于上述所述管道缺陷的红外快速检测装置的管道缺陷风险评估方法，包括如下步骤：
[0015]当无人机拍摄到管道某处外壁面温度分布不均匀，且某部分温度低于周围管壁温度时，控制器判定为异常管段，并保存热像图；
[0016]利用热像图进行管道缺陷风险评估，管道缺陷风险等级分为4个等级，其中检测到管道内外壁面温差分别为0
‑
2℃、2
‑
5℃、5
‑
8℃和8
‑
11℃时，依次判定为安全、警惕、预警和危险4个等级，评价是否达到检修程度。
[0017]优选地，利用中值滤波法将获取的图像进行处理，将图像中各个点的像素按照大小从新排列，取像素排列序列的中间值作为该点像素的实际值，提高图像清晰度。
[0018]优选地，按下控制器中的录制按键，进行热像图保存。
[0019]本专利技术相对于现有技术取得了以下有益效果：
[0020]1、无人机的飞行能力可以携带热像仪对位置较高的管道进行拍摄检测，避免了人工攀爬降低检测风险，提高工作效率；检测人员进行远程操作，针对相对危险的管段，提高了人员的安全性。采用Fluke TIX1000红外热像仪，响应速度快，测温精确度高，因此可提高工作效率，有效降低检测成本。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为管道缺陷的红外快速检测装置的俯视图；
[0023]图2为图1的轴侧视图；
[0024]图3为红外热像仪的结构示意图；
[0025]图4为伸缩支架的结构示意图；
[0026]图5为管道缺陷风险评估方法的流程图；
[0027]其中，1红外热像仪、2无人机、3桨翼、4镜头框、5刷毛、6镜头片、7阵列灯、8摄像头、9横固定板、10伸缩固定板、11安装板、12刷架、13连接板、14弹簧组、15竖固定板、16安装架、17传动机构、19转速电机、20伸缩杆、21连接杆、22固定柱、23固定底座、24三角支撑块、25支撑腿、26隔光板。
具体实施方式
[0028]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0030]如图1至5所示，本专利技术提供一种管道缺陷的红外快速检测装置，包括无人机2以及设置在无人机2下表面的红外热像仪1，无人机2和红外热像仪1与控制器电联接，控制器与用于显示热像图的显示屏，无人机2沿管道周向飞行，且每次飞行到达指定位置停留预设时间；并根据红外热像仪1的拍摄角度θ、无人机2的单次飞行时间t以及待检测管道的直径d，确定无人机2的绕管飞行速度v，公式为：
[0031][0032]其中，无人机2的底部设置有可装置热成像相机的框架，并且设有旋转装置，可将相机固定的同时可实现将相机进行旋转，即实现了相机360度无死角的旋转拍摄，当然也可以采用其他的可旋转结构，例如现有技术中可转动的摄像头。优选的，无人机2需要具备重量较轻，电容量大，体积较小的特点，在确保稳定拍摄的同时实现长时间作业，同时也可实现较窄地段安全飞行。而无人机2的底部框架需要较好的金属材料，质量轻，耐腐蚀。针对近地面管道检测仅需要单独手持热像仪进行拍摄。整个装置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管道缺陷的红外快速检测装置，其特征在于，包括无人机以及设置在所述无人机下表面的红外热像仪，所述无人机和所述红外热像仪与控制器电联接，所述控制器与用于显示热像图的显示屏，所述无人机沿所述管道周向飞行，且每次飞行到达指定位置停留预设时间；并根据所述红外热像仪的拍摄角度θ、所述无人机的单次飞行时间t以及待检测管道的直径d，确定无人机的绕管飞行速度v，公式为：2.根据权利要求1所述的管道缺陷的红外快速检测装置，其特征在于，所述红外热像仪的拍摄角度为30
°
。3.根据权利要求2所述的管道缺陷的红外快速检测装置，其特征在于，所述停留预设时间为2s。4.根据权利要求3所述的管道缺陷的红外快速检测装置，其特征在于，所述红外热像仪采用Fluke TIX1000的红外热像仪。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的管道缺陷的红外快速检测装置，其特征在于，所述红外热像仪通过伸缩支架设置在所述无人机上。6.根据权利要求5所述的管道缺陷的红外快速检测装置，其特征在于，所述红外热像仪的两侧设置有安装在所述无人机上的具有镂空减重结构的支...

【专利技术属性】
技术研发人员：李洋，陈红伟，苏文涛，邓连军，钱伟强，
申请(专利权)人：辽宁石油化工大学，
类型：发明
国别省市：