[發(fā)明專利]一種管道內(nèi)檢測器的實(shí)時(shí)追蹤定位系統(tǒng)和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110081040.3
• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN112762277A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫鵬;王超;吳昊;張雄;姜世強(qiáng);張勇
• 申請（專利權(quán)）人: 四川德源管道科技股份有限公司
• 主分類號: F16L55/40
• 分類號: F16L55/40
• 代理公司: 成都頂峰專利事務(wù)所(普通合伙) 51224
• 代理人: 王偉

1.一種管道內(nèi)檢測器的實(shí)時(shí)追蹤定位系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：內(nèi)檢測器、次聲波發(fā)聲器、次聲波發(fā)聲控制器、信號采集裝置以及監(jiān)控終端；

所述次聲波發(fā)聲器和所述次聲波發(fā)聲控制器均設(shè)置在所述內(nèi)檢測器中，所述次聲波發(fā)聲控制器與所述監(jiān)控終端通信連接并控制所述次聲波發(fā)聲器發(fā)出次聲波；

所述信號采集裝置分別與所述次聲波發(fā)聲器和所述監(jiān)控終端信號連接，用于采集所述次聲波發(fā)聲器發(fā)出的次聲波信號并上傳至所述監(jiān)控終端。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道內(nèi)檢測器的實(shí)時(shí)追蹤定位系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括：信號線纜，所述信號采集裝置通過所述信號線纜與所述監(jiān)控終端進(jìn)行通信調(diào)試和參數(shù)設(shè)置；所述監(jiān)控終端通過所述信號線纜設(shè)置所述次聲波發(fā)聲控制器控制所述次聲波發(fā)聲器進(jìn)行發(fā)聲的頻率和時(shí)間間隔。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的管道內(nèi)檢測器的實(shí)時(shí)追蹤定位系統(tǒng)，其特征在于，所述信號采集裝置包括信號采集器、信號放大器、信號轉(zhuǎn)換模塊以及通信模塊；所述信號采集器與所述次聲波發(fā)聲器信號連接，并將采集的次聲波電信號發(fā)送至所述信號放大器，所述信號放大器對所述次聲波電信號進(jìn)行篩選得到目標(biāo)信號，并將所述目標(biāo)信號發(fā)送至所述信號轉(zhuǎn)化模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并通過所述通信模塊將數(shù)字信號發(fā)送至所述監(jiān)控終端。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的管道內(nèi)檢測器的實(shí)時(shí)追蹤定位系統(tǒng)，其特征在于，所述信號采集裝置包括發(fā)球站信號采集裝置和收球站信號采集裝置，所述發(fā)球站信號采集裝置和所述收球站信號采集裝置分別設(shè)置在收發(fā)檢測站管道的兩端。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的管道內(nèi)檢測器的實(shí)時(shí)追蹤定位系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控終端包括信號分析模塊和人機(jī)交互界面，所述信號分析模塊用于將接收的數(shù)字信號進(jìn)行分析并得到所述內(nèi)檢測器的運(yùn)行狀態(tài)和位置信息，并將所述內(nèi)檢測器的運(yùn)行狀態(tài)和位置信息在所述人機(jī)交互界面進(jìn)行顯示。

6.一種管道內(nèi)檢測器的實(shí)時(shí)追蹤定位方法，其特征在于，所述方法運(yùn)用如權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的管道內(nèi)檢測器的實(shí)時(shí)追蹤定位系統(tǒng)對管道內(nèi)檢測器的運(yùn)行狀態(tài)和位置信息進(jìn)行實(shí)時(shí)追蹤定位；所述方法包括：

步驟1：監(jiān)控終端通過信號線纜連接內(nèi)檢測器，自動(dòng)識別所述內(nèi)檢測器中的次聲波發(fā)聲控制器，并通過所述次聲波發(fā)聲控制器設(shè)置所述次聲波發(fā)聲器發(fā)聲的頻率和時(shí)間間隔；

步驟2：將所述內(nèi)檢測器在收發(fā)檢測站管道上進(jìn)行投運(yùn)發(fā)射，此時(shí)所述次聲波發(fā)聲器根據(jù)預(yù)設(shè)的發(fā)聲頻率和時(shí)間間隔發(fā)出次聲波；

步驟3：所述信號采集裝置接收次聲波信號，并將所述次聲波信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號發(fā)送至所述監(jiān)控終端；

步驟4：所述監(jiān)控終端對接收到的所述數(shù)字信號進(jìn)行分析，并獲取所述內(nèi)檢測器的運(yùn)行狀態(tài)和位置信息。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的管道內(nèi)檢測器的實(shí)時(shí)追蹤定位方法，其特征在于，所述步驟3包括：

信號采集器接收所述次聲波信號，并將所述次聲波信號發(fā)送至信號放大器進(jìn)行放大并篩選出目標(biāo)信號，將所述目標(biāo)信號通過信號轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并通過通信模塊發(fā)送至所述監(jiān)控終端。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的管道內(nèi)檢測器的實(shí)時(shí)追蹤定位方法，其特征在于，所述步驟4包括：

步驟4.1：接收所述信號采集裝置發(fā)送的數(shù)字信號，所述數(shù)字信號包括發(fā)球站信號采集裝置與收球站信號采集裝置接收到目標(biāo)信號的的時(shí)間差△t＝t₁-t₂，所述次聲波發(fā)聲器發(fā)出次聲波時(shí)的介質(zhì)流速V；

步驟4.2：根據(jù)所述時(shí)間差△t和所述介質(zhì)流速V，計(jì)算所述內(nèi)檢測器的實(shí)時(shí)里程位置S：

其中，L為收發(fā)檢測站的管道長度，C為次聲波的速度，K為介質(zhì)流速對次聲波速度的影響因子；

步驟4.3：根據(jù)所述時(shí)間差△t判斷所述內(nèi)檢測器的運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)所述實(shí)時(shí)里程位置S判斷所述內(nèi)檢測器的位置信息。