[發(fā)明專利]一種油氣管道智能封堵機(jī)器人控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011110020.6
• 申請(qǐng)日: 2020-10-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112228687B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐洋;王遠(yuǎn);吳杰;王國(guó)榮;熊浩宇;李澤良;趙鵬;倪申童;孫鵬;劉祥;劉清友;侯浩;王明波;李猛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號(hào): F16L55/10
• 分類號(hào): F16L55/10;G01M3/28
• 代理公司: 成都華風(fēng)專利事務(wù)所(普通合伙) 51223
• 代理人: 徐豐

本發(fā)明涉及油氣管道技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種油氣管道智能封堵機(jī)器人控制系統(tǒng)，包括地面控制平臺(tái)、管道智能封堵機(jī)器人、管內(nèi)通訊平臺(tái)、微型液壓控制系統(tǒng)和液壓執(zhí)行器。本發(fā)明滿足了管道智能封堵作業(yè)工藝需要，通過(guò)地面控制平臺(tái)的超低頻電磁波雙向無(wú)線通訊模塊將控制信號(hào)傳輸?shù)焦軆?nèi)通訊模塊，管內(nèi)控制模塊根據(jù)控制指令再實(shí)現(xiàn)對(duì)微型液壓控制系統(tǒng)和液壓執(zhí)行器的驅(qū)動(dòng)，有效地實(shí)現(xiàn)了管道智能封堵機(jī)器人減速、錨定、封堵和解封的動(dòng)作。同時(shí)，本發(fā)明可實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)管道智能封堵機(jī)器人的運(yùn)行參數(shù)和管內(nèi)工況參數(shù)，并且實(shí)現(xiàn)了對(duì)管道智能封堵機(jī)器人在封堵作業(yè)中微調(diào)、試壓、泄露報(bào)警及失效解封等多種應(yīng)急功能，有效地提高了其整體的可靠性與穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明設(shè)計(jì)用于油氣管道封堵技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種油氣管道智能封堵機(jī)器人控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

油氣能源是國(guó)家戰(zhàn)略性能源儲(chǔ)備的必要能源之一，其在人們?nèi)粘Ｉ罴肮I(yè)生產(chǎn)中的重要性不言而喻。由于我國(guó)石油和天然氣的儲(chǔ)備地點(diǎn)與實(shí)際的消費(fèi)地點(diǎn)之間相距很遠(yuǎn)，因此油氣的運(yùn)輸在油氣行業(yè)中也越發(fā)的重要，目前對(duì)油氣的運(yùn)輸運(yùn)用最廣泛的便是管道運(yùn)輸，而面對(duì)管道長(zhǎng)時(shí)間處于地下環(huán)境或其他不確定因素導(dǎo)致的破損失效問(wèn)題，管道的維修與保養(yǎng)至關(guān)重要。

針對(duì)油氣運(yùn)輸管道維修與保養(yǎng)，在處理受損管道段，首先要對(duì)油氣管道的受損位置進(jìn)行封堵。目前，油氣管道維修與保養(yǎng)的封堵裝置主要分為以下兩種。一、帶壓開(kāi)孔封堵裝置，二、管道機(jī)器人封堵裝置。相比于傳統(tǒng)的帶壓開(kāi)孔封堵裝置，管道機(jī)器人封堵裝置有著明顯的優(yōu)勢(shì)，不需要開(kāi)孔作業(yè)，縮小了施工規(guī)模，降低成本，對(duì)管道的損壞小。管道機(jī)器人封堵裝置工作原理為從管口進(jìn)入管道內(nèi)部，進(jìn)一步的管道智能封堵機(jī)器人在清管動(dòng)力模塊的帶動(dòng)下隨著介質(zhì)推動(dòng)，能到達(dá)需要封堵的管段，擠壓膠筒實(shí)現(xiàn)封堵作業(yè)。

所提出的油氣管道智能封堵機(jī)器人控制系統(tǒng)需滿足以下需求：

1.受管道空間限制，需要一種高度集成的管道智能封堵機(jī)器人控制系統(tǒng)。

2.受現(xiàn)場(chǎng)工況的影響，需要一種能實(shí)現(xiàn)雙向無(wú)線通訊、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管道智能封堵機(jī)器人工作參數(shù)的控制系統(tǒng)。

3.管道智能封堵機(jī)器人在封堵完成后應(yīng)具有試壓檢測(cè)功能。

4.油氣管道智能封堵機(jī)器人控制系統(tǒng)需控制管道智能封堵機(jī)器人在封堵管段進(jìn)行微調(diào)，以保證封堵位置的精確性。

5.若出現(xiàn)壓力泄露、主電源失效和管道智能封堵機(jī)器人卡死等問(wèn)題時(shí)，能自動(dòng)報(bào)警并啟動(dòng)備選控制方案，實(shí)現(xiàn)快速撤離。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：針對(duì)國(guó)內(nèi)油氣管道智能封堵機(jī)器人控制系統(tǒng)所需要滿足的工作需求，提供一種油氣管道智能封堵機(jī)器人控制系統(tǒng)，超低頻電磁波雙向無(wú)線通訊及微型液壓控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了管道智能封堵機(jī)器人在管道中較為精確的定位及實(shí)時(shí)可靠的雙向無(wú)線通訊；伸縮模塊能夠控制管道智能封堵機(jī)器人在準(zhǔn)確位置進(jìn)行封堵作業(yè)；試壓系統(tǒng)與泄露報(bào)警裝置有效地提高了封堵機(jī)器人封堵的可靠性與穩(wěn)定性。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

1.一種油氣管道智能封堵機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：地面控制平臺(tái)（0-1）、管道智能封堵機(jī)器人（0-2）、管內(nèi)通訊平臺(tái)（0-3）、微型液壓控制系統(tǒng)（0-4）和液壓執(zhí)行器（0-5），所述的地面控制平臺(tái)（0-1）包括上位機(jī)（1）、串口通信電路（2）、第一信號(hào)接收平臺(tái)（3）、第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換平臺(tái)（4）、第一信號(hào)發(fā)射平臺(tái)（5）、第一供電平臺(tái)（6）和人機(jī)交互界面（25），所述的管道智能封堵機(jī)器人（0-2）包括清管模塊（7）、前封堵模塊（8）、伸縮模塊（9）和后封堵模塊（10），所述的管內(nèi)通訊平臺(tái)（0-3）包括下位機(jī)（11）、傳感器（12）、第二信號(hào)發(fā)射平臺(tái)（13）、第二狀態(tài)轉(zhuǎn)換平臺(tái)（14）、第二信號(hào)接收平臺(tái)（15）和第二供電平臺(tái)（16），所述的微型液壓控制系統(tǒng)（0-4）包括調(diào)壓回路（17）、調(diào)速回路（18）、鎖緊回路（19）和試壓系統(tǒng)（20），所述的液壓執(zhí)行器（0-5）包括前封堵液壓缸（21）、伸縮液壓缸（22）、后封堵液壓缸（23）和試壓壓力傳感器（24）。