[發明專利]一種磁目標信號通用檢測方法和接收檢測裝置

有效

• 申請號: 201910110367.1
• 申請日: 2019-02-11
• 公開（公告）號: CN109655788B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 胡鐵華;王建豐;唐建華;常廣;譚博;汪華軍;劉銳;張志文;歐陽熙;陳星宇;郭靜波
• 申請（專利權）人: 清華大學;中海石油（中國）有限公司;中海油能源發展裝備技術有限公司
• 主分類號: G01S5/06
• 分類號: G01S5/06;G01S5/02
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 李紅爽;龍洪

本發明實施例公開了一種磁目標信號通用檢測方法和接收檢測裝置，針對油氣管道內檢測器的管外跟蹤和定位問題中磁異信號和極低頻磁信號可能隨機出現或交替出現的問題，包括：在油氣管道外側設置多個檢測點；每個所述檢測點監測待定位油氣管道內檢測器的當前磁目標信號；每個所述檢測點根據對應的歷史磁目標信號和所述待定位油氣管道內檢測器的當前磁目標信號，確定待定位油氣管道內檢測器是否通過所述檢測點，實現了對磁異信號和極低頻磁信號的同時通用快速檢測，檢測信噪比可低至?11dB，計算量相比于已有方法降低4個量級。以DSP硬件以及高分辨率磁傳感器為硬件支撐、通用快速檢測方法為軟件支撐，設計實現的接收檢測裝置對油氣管道內檢測器管外跟蹤定位工程應用具有廣泛的適用性。

技術領域

本發明實施例涉及電氣電子工程的磁目標探測領域，尤指一種磁目標信號通用檢測方法和接收檢測裝置。

背景技術

在油氣管道內檢測工程中，管道內檢測器的管外跟蹤和定位的本質是一個磁目標信號的實時檢測問題。其研究的目的和方法是：在管道外，以管道內檢測器的磁特征為依據判斷內檢測器的存在性，從而實現對管道內檢測器的跟蹤和定位。

對于管道內檢測器，其常見的特征磁目標信號可以分為兩種：磁異信號和極低頻磁信號。磁異信號主要來源于管道內檢測器為漏磁類檢測器搭載的大型永磁體或管道內檢測器的鐵磁結構本身；極低頻磁信號主要來源于管道內檢測器自身搭載的極低頻磁信號發射機。由于管道內檢測器的特征磁目標信號需要穿透鐵磁性金屬材料的管道，信號幅度或能量受到極大衰減，到達管道外的磁目標信號非常微弱，遠遠小于管道外的背景磁場信號，因此屬于低信噪比的目標信號檢測情形。

在管道內檢測器的管外跟蹤定位問題中，管道外的磁目標信號接收檢測裝置可能接收到的磁目標信號的種類和特征并不確定。一方面，因選用的管道內檢測器的種類不同，其磁目標信號源可能是磁異信號或者極低頻磁信號；另一方面，管道內檢測器的運動狀態、管外檢測器與管道的相對位置都會導致對應的磁目標信號模型出現非線性的待定參數；另外，管道外的背景干擾將造成磁目標信號的失真。

在已有方法中，對于種類不確定的磁目標信號，往往需要在檢測過程中加入判斷信號種類的環節，并針對信號種類分別設計檢測算法。對于信號模型出現非線性的待定參數，往往需要先對參數進行估計，再進行檢測判決。這些都會在檢測過程中帶來較大的計算量和資源消耗，以至于無法實現對磁目標的快速實時檢測，也即無法實現管道內檢測器的管外跟蹤和定位。

綜上，在管道內檢測器的管外跟蹤和定位工程中，迫切需要一種在低信噪比條件下，同時對磁異信號和極低頻磁信號進行快速有效的實時檢測。

發明內容

以下是對本文詳細描述的主題的概括。本概括并非是為了限制權利要求的保護范圍。

本發明實施例提供一種磁目標信號通用檢測方法和接收檢測裝置，實現油氣管道內檢測器管外跟蹤定位問題中的磁目標信號檢測，特別是在低信噪比條件下的磁異信號和極低頻磁信號的通用快速檢測方法與裝置。

于本發明的一個實施例中，提供了：

一種磁目標信號通用檢測方法，包括：

在油氣管道外側設置多個檢測點；

每個所述檢測點監測待定位油氣管道內檢測器的當前磁目標信號；

每個所述檢測點根據對應的歷史磁目標信號和所述待定位油氣管道內檢測器的當前磁目標信號，確定待定位油氣管道內檢測器是否通過所述檢測點。

優選地，所述的磁目標信號通用檢測方法，還包括：

距離所述待定位油氣管道內檢測器最近的兩個檢測點，重新檢測所述待定位油氣管道內檢測器的磁目標信號，確定待定位油氣管道內檢測器的位置。

優選地，所述檢測點監測待定位油氣管道內檢測器的當前磁目標信號的步驟包括：