一种管道内检测器的地面标记方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种管道内检测器的地面标记方法，包括步骤：同步管道内检测器的时钟与每一个地面标记系统的时钟；通过地震检波器对地面标记器所处的管道标记处进行实时检测，并在具有震动时将震动信号转换，输出模拟的电压信号；通过模数转换器将该电压信号转换为数字信号，并发送给数字信号处理器；判断该震动信号是否为管道内检测器经过时所产生的有效信号，当该信号为有效信号时，记录该信号以及接收到该信号的时钟值；根据震动信号和接收到该信号的时钟值，获知地面标记器位置与该时刻管道内检测器所检测到的位置之间的误差并校正。本发明专利技术还公开了管道内检测器的地面标记系统，其通用性强、功耗低、成本低、检测灵敏度高，可以配套各种类型的管道内检测器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及管道检测
，特别是涉及一种管道内检测器的地面标 记方法及系统。
技术介绍
管道内检测是保障管道安全运行的重要方法，其基本原理是将管道内检 测器投入到管道中，在管道内流体介质(油、水、气等)的推动下在管道内 运行，在管道内检测器上装有一些检测装置，例如检测管道内几何形变的装 置、检测管道腐蚀的漏磁检测装置等等。这些检测到的信息不仅需要被存储 起来，更重要的是必须能够准确知道这些信息在管道中的位置。因此一般在 管道内检测器上都装有计程装置，常用的计程装置是采用计程轮，理论上， 根据计程轮转过的距离可以计算的出管道内检测器的位置。然而，计程轮在 管道内运行时由于偶尔会出现打滑等现象会使计程出现误差，这个误差会随 着计程的长度增加而不断累积， 一旦累积误差达到了几十米，那么会对管道 工作人员查找出有缺陷的管道造成巨大的困难。因此人们一般在管道沿线， 还要间隔一定距离放置一个地面标记器。对于带有漏磁检测装置的管道内检测器来说，由于其内部装有一个巨大 的磁铁，在运行过程中会对周围的磁场产生影响。地面标记器通过感应周边 的磁场发生异常，便可获知管道内检测器的到来，并记录此刻的时钟值。该 地面标记器的时钟与管道内检测器上的时钟是同步工作的。待管道内检测器 工作完成后，对其记录的数据进行分析。管道内检测器的时钟与其检测到的 距离是对应的，通过对照每一个地面标记器记录管道内检测器经过的时刻可 以准确知道管道内检测器所检测到的距离与地面标记器所处位置之间的误 差，这样，根据地面标记器所处的位置，每经过一段就对管道内检测器所检 测到的位置进行校正，于是可以大大消除所累积的定位误差。另外，对于不带有漏磁检测装置的管道内检测器来说，其不能让地面标 记器感应管道内检测器的经过，而是让地面标记器发出低频电磁波，在管道 内检测器内安装有接收低频电磁波的装置， 一旦在运行过程中该低频电磁波 装置感应到低频电磁波，则认为该处有地面标记器，记录接收到的信号和此 时的时钟值。在进行数据分析时，对照时钟，可以知道地面标记器的位置与该时刻管道内检测器所检测到的位置之间的误差，通过校正该误差也可以大 大消除累积的定位误差。上述的两种方式虽然都可以消除累积误差，但仍存在以下的缺点 第一，两种类型不同的管道内检测器需要两种原理不同的地面标记装置， 不能混用；第二，对于不带漏磁检测装置的管道内检测器来说，其地面标记 器需要不停地发出低频电磁信号，浪费能源严重；第三，随着管道直径的增 大，管道壁厚和埋藏深度都增加，这样接收到信号的灵敏度严重下降， 一旦 管道内检测器的运行速度很快，就有可能接收不到信号，然而目前管道的发 展趋势正是大口径、厚壁、深埋，对这种发出低频电磁波的传统的地面标记 方式是一个巨大的挑战。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种管道内检测 器的地面标记方法及系统，具有通用性强、功耗低、成本低、检测灵敏度高 的优点，可以适应配套各种类型的管道内检测器。为此，本专利技术提供了一种管道内检测器的地面标记方法，包括步骤同步管道内检测器的时钟与每一个地面标记系统的时钟；通过地震检波器对地面标记器所处的管道标记处进行实时检测，并在具有震动时将震动信号转换，输出模拟的电压信号；通过模数转换器将模拟的电压信号转换为数字信号，并发送给数字信号 处理器；数字信号处理器判断该数字的震动信号是否为管道内检测器经过时所产 生的有效信号，当该震动信号为有效信号时，记录该震动信号以及接收到该 震动信号的时钟值；根据所记录的震动信号和接收到震动信号的时钟值，获知地面标记器的 位置与该时刻管道内检测器所检测到的位置之间的误差并进行校正。优选地，同步管道内检测器的时钟与每一个地面标记系统时钟的具体步 骤为以母钟的时钟为标准，母钟与地面标记器和管道内检测器通过无线传输 方式，依次对每个地面标记器和管道内检测器进行校时。 优选地，所述地震检波器为动圈式地震检波器。优选地，还包括步骤对地震检波器所输出模拟的电压信号进行放大滤波。5优选地，数字信号处理器判断该数字的震动信号是否为有效信号，当该 数字的震动信号为有效信号时，记录该震动信号以及接收到该震动信号的时 钟值的歩骤具体为判断该信号的模数A/D转换值是否超过设定的阈值，若超过则记录接收到该震动信号的时钟值，并存储该震动信号到Flash存储器中，当信号连续 低于阈值0.5秒后，则停止记录震动信号，所述震动信号为有效信号；所述阈值一般设定为2. 51V 3. 5V，可以根据实际现场的噪声情况进行调 整，优选2.6V。此外，本专利技术还提供了一种管道内检测器的地面标记系统，包括 地震检波器，用于对地面标记器所处的管道标记处进行实时检测，并在具有震动时将震动信号转换，输出模拟的电压信号；模数A/D转换器，用于将模拟的电压信号转换为数字信号，并发送给数字信号处理器；数字信号处理器，用于判断该数字的震动信号是否为管道内检测器经过 时所产生的有效信号，并在该震动信号为有效信号时，控制输出该震动信号 以及接收到该震动信号的时钟值给非易失性存储器；非易失性存储器，用于存储该震动信号以及接收到该震动信号的时钟值；无线局域网络WLAN模块，与数字信号处理器相连接，用于与母钟进行数 据交互，在数字信号处理器控制下，将非易失性存储器所存储的震动信号以 及接收到该震动信号的时钟值传输给外部的母钟；所述母钟用于伺步管道内检测器的时钟与地面标记系统的时钟，且将所 收到的震动信号以及接收到该震动信号的时钟值传输给外部计算机，所述外 部计算机，用于根据非易失性存储器所记录的震动信号和接收到震动信号的 时钟值，获知地面标记器的位置与该时刻管道内检测器所检测到的位置之间 的误差并进行校正。优选地，在地震检波器、模数A/D转换器之间连接有放大器，用于放 大地震检波器所输出的电压信号，以及低通滤波器，用于对模拟的电压信号 进行低通滤波。优选地，所述地震检波器为动圈式地震检波器。优选地，所述非易失性存储器为Flash存储器。优选地，所述母钟与外部计算机的数据传输方式为通过U盘进行数据 传输或者通过有线接口进行数据传输。由以上本专利技术提供的技术方案可见，本专利技术采用地震检波器实时检测地6面标记器所处的管道处的震动信号，是一种被动探测方法，相对于传统的电 磁探测方式的地面标记系统来说，不需要始终发出任何信号，不会对周边环 境产生影响，且功耗低，不需要缠绕大型线圈作为接收天线，进而降低了成 本和重量，便携性强。此外，震动信号作为一种声信号，其传输相对于电磁 信号来说对管道、土壤有更强的穿透能力，因此该地面标记系统的探测灵敏 度高，适用于大口径、厚壁、深埋的管道，对管道内检测器的运行速度限制 减小，有利于提高检测效率。此外，本专利技术适用于任何类型的管道内检测器， 通用性强。附图说明图1为本专利技术的一种管道内检测器的地面标记方法的流程图； 图2为本专利技术的一种管道内检测器的地面标记系统的组成框图； 图3为本专利技术的放大电路图； 图4为本专利技术的滤波电路图5为本专利技术的数字信号处理电路信号采集和处理的程序流程图6为母钟的系统框图7为母钟的程序流程框图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的基于声探测的管道内检测器的地面标记方法及 系统进行详细说明。参见本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管道内检测器的地面标记方法，其特征在于，包括步骤：　同步管道内检测器的时钟与每一个地面标记系统的时钟；　通过地震检波器对地面标记器所处的管道标记处进行实时检测，并在具有震动时将震动信号转换，输出模拟的电压信号；　通过模 数转换器将模拟的电压信号转换为数字信号，并发送给数字信号处理器；　数字信号处理器判断该数字的震动信号是否为管道内检测器经过时所产生的有效信号，当该震动信号为有效信号时，记录该震动信号以及接收到该震动信号的时钟值；　根据所记录的震动信 号和接收到震动信号的时钟值，获知地面标记器的位置与该时刻管道内检测器所检测到的位置之间的误差并进行校正。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李一博，王伟魁，靳世久，曾周末，杜刚，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：12[]