专利汇可以提供基于多模组合定位的油气管道智能内检测装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开基于多模组合 定位 的 油气管道 智能内检测装置,包括位于油气管道内的内检测器和位于油气管道外的地面标记器,内检测器包括驱动系统、漏磁检测系统、速度控制系统、里程测量系统和低频发射系统,驱动系统、漏磁检测系统、速度控制系统、里程测量系统和低频发射系统相对固定安装在一起,地面标记器至少包括一个低频接收系统;低频发射系统用于将漏磁检测系统获得检测结果发送到油气管道外,低频接收系统用于接收低频发射系统发出的低频电磁脉冲 信号 。本发明能够及时获得管道检测器的检测数据,且及时对检测数据进行分析,从而更快地确定管道 缺陷 状况。,下面是基于多模组合定位的油气管道智能内检测装置专利的具体信息内容。
1.基于多模组合定位的油气管道智能内检测装置,其特征在于,包括位于油气管道内的内检测器和位于油气管道外的地面标记器(4-1),所述内检测器包括驱动系统、漏磁检测系统、速度控制系统、里程测量系统和低频发射系统,所述驱动系统、所述漏磁检测系统、所述速度控制系统、所述里程测量系统和所述低频发射系统相对固定安装在一起,所述地面标记器(4-1)包括一个低频接收系统和一个多模组合定位系统;所述驱动系统依靠其两侧的油气压力差带动所述漏磁检测系统、所述速度控制系统、所述里程测量系统和所述低频发射系统一起在油气管道内运行,所述漏磁检测系统对油气管道管壁进行磁化并测量漏磁通,所述速度控制系统用于调节所述内检测器在油气管道内的运行速度,所述里程测量系统用于测量所述内检测器在油气管道内运行的距离,所述低频发射系统用于将所述漏磁检测系统获得检测结果发送到油气管道外,所述低频接收系统用于接收所述低频发射系统发出的低频电磁脉冲信号。
2.根据权利要求1所述的基于多模组合定位的油气管道智能内检测装置,其特征在于,所述驱动系统包括防撞头(5-1)、前橡胶驱动皮碗(5-2)、后橡胶驱动皮碗(5-8)和安装壳体(5-9);所述防撞头(5-1)固定安装在所述安装壳体(5-9)的首端,所述后橡胶驱动皮碗(5-8)安装在所述安装壳体(5-9)的尾端;所述前橡胶驱动皮碗(5-2)和所述后橡胶驱动皮碗(5-8)均由固定连接在一起的碗底(5-10)和碗壁(5-11)组成,所述碗壁(5-11)包括固定连接在一起的一级圆台筒形碗壁(5-12)、二级圆台筒形碗壁(5-13)和三级圆台筒形碗壁(5-14),所述碗底(5-10)、所述一级圆台筒形碗壁(5-12)、所述二级圆台筒形碗壁(5-13)和所述三级圆台筒形碗壁(5-14)组成碗状结构,所述一级圆台筒形碗壁(5-12)位于所述碗底(5-10)与所述二级圆台筒形碗壁(5-13)之间,所述二级圆台筒形碗壁(5-13)位于所述一级圆台筒形碗壁(5-12)与所述三级圆台筒形碗壁(5-14)之间,所述碗底(5-10)的硬度、所述一级圆台筒形碗壁(5-12)的硬度和所述三级圆台筒形碗壁(5-14)的硬度均大于所述二级圆台筒形碗壁(5-13)的硬度;所述碗底(5-10)的肖氏A硬度、所述一级圆台筒形碗壁(5-12)的肖氏A硬度和所述三级圆台筒形碗壁(5-14)的肖氏A硬度均为
68°~73°,所述二级圆台筒形碗壁(5-13)的肖氏A硬度均为46°~50°硬度;在所述三级圆台筒形碗壁(5-14)远离所述二级圆台筒形碗壁(5-13)的圆周边缘上设置有环形橡胶刮板(5-16),所述环形橡胶刮板(5-16)的横截面与所述三级圆台筒形碗壁(5-14)的横截面平行,所述环形橡胶刮板(5-16)的硬度大于等于所述三级圆台筒形碗壁(5-14)的硬度;所述环形橡胶刮板(5-16)沿所述三级圆台筒形碗壁(5-14)的横截面方向上的宽度为
1-3毫米。
3.根据权利要求2所述的基于多模组合定位的油气管道智能内检测装置,其特征在于,所述漏磁检测系统包括前钢刷(5-3)、磁铁芯(5-4)、探头机构(5-5)、磁铁(5-6)和后钢刷(5-7),所述磁铁芯(5-4)安装在所述安装壳体(5-9)上,所述前钢刷(5-3)安装在临近所述防撞头(5-1)的所述磁铁芯(5-4)上,所述后钢刷(5-7)安装在临近所述后橡胶驱动皮碗(5-8)的所述磁铁芯(5-4)上,所述前橡胶驱动皮碗(5-2)安装在所述防撞头(5-1)与所述前钢刷(5-3)之间的所述安装壳体(5-9),所述探头机构(5-5)和所述磁铁(5-6)分别安装在所述前钢刷(5-3)与所述后钢刷(5-7)之间的所述磁铁芯(5-4)上。
4.根据权利要求3所述的基于多模组合定位的油气管道智能内检测装置,其特征在于,所述前钢刷(5-3)和所述后钢刷(5-7)均包括钢束(1-1)、钢束座(1-2)和固定钢板(1-3),所述钢束(1-1)固定安装在所述钢束座(1-2)上,所述钢束座(1-2)固定安装在所述固定钢板(1-3)上,所述钢束(1-1)由钢丝(1-4)组成,每根所述钢丝(1-4)在所述钢束座(1-2)上间隔分布,每根所述钢丝(1-4)远离所述钢束座(1-2)的一端向钢刷(1-5)运动方向的反方向弯曲;所述钢丝(1-4)由直立段(1-41)、弯曲导向段(1-42)和管壁贴合接触段(1-43),所述直立段(1-41)的第一端固定安装在所述钢束座(1-2)上,所述直立段(1-41)的第二端与所述弯曲导向段(1-42)的第一端连接,所述弯曲导向段(1-42)的第二端与所述管壁贴合接触段(1-43)的第一端连接,所述管壁贴合接触段(1-43)的第二端为自由端且朝向所述钢刷(1-5)运动方向的反方向;所述钢丝(1-4)的长度为200毫米,所述钢丝(1-4)的直径为0.65毫米;所述直立段(1-41)与所述管壁贴合接触段(1-43)相互垂直,所述弯曲导向段(1-42)的弧度为0.5π;所述弯曲导向段(1-42)和所述管壁贴合接触段(1-43)组成一段弧度大于0.5π且小于等于π的圆弧。
5.根据权利要求4所述的基于多模组合定位的油气管道智能内检测装置,其特征在于,所述速度控制系统包括安装在所述驱动系统(6-1)上的第一单向泄流机构和第二单向泄流机构,所述驱动系统(6-1)的一侧为高压流体(6-2)、另一侧为低压流体(6-3),所述单向泄流机构的流体入口与所述高压流体(6-2)导通,所述单向泄流机构的流体出口与所述低压流体(6-3)导通;所述第一单向泄流机构包括安装在所述驱动系统(6-1)上的一个或多个单向阀,所述单向阀包括阀体(6-4)、弹性部件(6-5)和浮动封堵球(6-6),所述阀体(6-4)上开设有盲孔(6-7),所述弹性部件(6-5)和所述浮动封堵球(6-6)均位于所述盲孔(6-7)内,并且所述浮动封堵球(6-6)位于所述弹性部件(6-5)与所述盲孔(6-7)的开口端(6-9)之间,所述盲孔(6-7)的开口端(6-9)的直径小于所述浮动封堵球(6-6)的直径,所述阀体(6-4)上还设置有泄流通道(6-8),所述泄流通道(6-8)的一端与临近所述开口端(6-9)的所述盲孔(6-7)流体导通,所述泄流通道(6-8)的另一端延伸至所述阀体(6-4)远离所述开口端(6-9)一侧的表面上;所述弹性部件(6-5)为压缩弹簧;所述第二单向泄流机构包括发电机(6-10)、电磁阀(6-11)和控制器(6-12),所述发电机(6-10)与里程轮(6-13)驱动连接,所述发电机(6-10)的电流输出端与所述控制器(6-12)的电流输入端电连接,所述控制器(6-12)的控制电流输出端与所述电磁阀(6-11)的控制电流输入端电连接;所述电磁阀(6-11)的一端与高压流体(6-2)导通、另一端与低压流体(6-3)导通。
6.根据权利要求5所述的基于多模组合定位的油气管道智能内检测装置,其特征在于,所述里程测量系统包括脉冲发生器(4-2)、计数器(4-3)和里程轮(6-13);所述地面标记器(4-1)为两个或两个以上并且在管道(4-5)沿线间隔设置;所述里程轮(6-13)至少为两个,每个所述里程轮(6-13)均包括滚轮(4-8)、滚轮安装座(4-9)、滚轮轴(4-10)和轴承(4-11),所述轴承(4-11)安装在所述滚轮轴(4-10)上,所述滚轮(4-8)安装在所述轴承(4-11)上,所述滚轮安装座(4-9)具有左支撑臂(4-12)和右支撑臂(4-13),所述滚轮轴(4-10)的左端固定安装在所述左支撑臂(4-12)上,所述滚轮轴(4-10)的右端固定安装在所述右支撑臂(4-13)上;每个所述里程轮(6-13)上均安装有一个所述脉冲发生器(4-2)和一个所述计数器(4-3),所述脉冲发生器(4-2)包括霍尔传感器(4-7)和十二个磁铁(4-6),所述磁铁(4-6)固定安装在所述滚轮(4-8)临近所述左支撑臂(4-12)的侧面上并且十二个所述磁铁(4-6)沿所述滚轮(4-8)的圆周方向等间隔分布,所述霍尔传感器(4-7)固定安装在所述左支撑臂(4-12)临近所述滚轮(4-8)的侧面上,所述霍尔传感器(4-7)的信号输出端与所述计数器(4-3)的信号输入端通信连接;所述地面标记器(4-1)与所述计数器(4-3)的时间基准相同;所述滚轮(4-8)临近所述左支撑臂(4-12)的侧面上设置有与所述磁铁(4-6)外形相吻合的凹槽(4-15),所述磁铁(4-6)固定安装在所述凹槽(4-15)内,在所述滚轮(4-8)临近所述左支撑臂(4-12)的侧面上还固定安装有防护盖(4-17),在所述防护盖(4-17)对应所述凹槽(4-15)的位置开设有透磁孔(4-14),所述透磁孔(4-14)的横截面积小于所述凹槽(4-15)的横截面积;所述透磁孔(4-14)沿所述滚轮轴(4-10)轴向的投影位于所述凹槽(4-15)的中心部位;所述里程轮(6-13)为四个并且沿所述管道(4-5)的同一个横截面均匀分布。
7.根据权利要求6所述的基于多模组合定位的油气管道智能内检测装置,其特征在于,其特征在于,所述里程轮(6-13)还包括左防缠绕盖(3-6)和右防缠绕盖(3-7),所述左防缠绕盖(3-6)和所述右防缠绕盖(3-7)均为圆筒形,所述滚轮轴(4-10)的左端穿过所述左防缠绕盖(3-6)的轴向中孔并固定安装在所述左支撑臂(4-12)上,所述滚轮轴(4-10)的右端穿过所述右防缠绕盖(3-7)的轴向中孔并固定安装在所述右支撑臂(4-13)上,在所述滚轮(4-8)临近所述左支撑臂(4-12)的一侧面上设置有环形凹槽(3-5),在所述滚轮(4-8)临近所述右支撑臂(4-13)的另一侧面上也设置有环形凹槽(3-5),所述左防缠绕盖(3-6)的一端固定安装在所述左支撑臂(4-12)上、另一端伸入到所述滚轮(4-8)临近所述左支撑臂(4-12)一侧面上的环形凹槽(3-5)内,所述右防缠绕盖(3-7)的一端固定安装在所述右支撑臂(4-13)上、另一端伸入到所述滚轮(4-8)临近所述右支撑臂(4-13)一侧面上的环形凹槽(3-5)内;所述左防缠绕盖(3-6)和所述右防缠绕盖(3-7)位于所述环形凹槽(3-5)内的一端与所述环形凹槽(3-5)内壁之间的距离为1~3mm;所述滚轮(4-8)的滚动面上设置有V形凹槽(3-10),所述V形凹槽(3-10)的槽深为2.5毫米、槽宽为3毫米,相邻两个所述V形凹槽(3-10)之间的间距为18毫米。
8.根据权利要求7所述的基于多模组合定位的油气管道智能内检测装置,其特征在于,所述探头机构(5-5)包括霍尔传感器安装基座(7-4)、第一斜护板(7-5)、第二斜护板(7-6)、霍尔传感器盖板(7-7)、霍尔传感器安装底板(7-8)、三向霍尔传感器(7-9)和控制单元电路板(7-10),所述磁铁(5-6)由左磁铁(7-2)和右磁铁(7-3)组成,所述左磁铁(7-2)和所述右磁铁(7-3)分别套装在所述安装壳体(5-9)的外圆周面上,所述霍尔传感器安装基座(7-4)固定安装在所述左磁铁(7-2)与所述右磁铁(7-3)之间的所述安装壳体(5-9)的外表面上,所述第一斜护板(7-5)和所述第二斜护板(7-6)分别固定安装在所述霍尔传感器安装基座(7-4)上,并且所述第一斜护板(7-5)和所述第二斜护板(7-6)均自所述霍尔传感器安装基座(7-4)向管道漏磁内检测传感器运行方向A的反方向倾斜,所述霍尔传感器盖板(7-7)的左端和所述霍尔传感器安装底板(7-8)的左端分别与所述第一斜护板(7-5)远离所述霍尔传感器安装基座(7-4)的一端固定连接,所述霍尔传感器盖板(7-7)的右端和所述霍尔传感器安装底板(7-8)的右端分别与所述第二斜护板(7-6)远离所述霍尔传感器安装基座(7-4)的一端固定连接,所述三向霍尔传感器(7-9)安装在所述霍尔传感器盖板(7-7)和所述霍尔传感器安装底板(7-8)之间,所述控制单元电路板(7-10)安装在所述第二斜护板(7-6)与所述右磁铁(7-3)之间的所述安装壳体(5-9)的外表面上,所述三向霍尔传感器(7-9)与所述控制单元电路板(7-10)之间通过漏磁信号输送线(7-11)连接;所述三向霍尔传感器(7-9)包括用于探测管道轴向漏磁分量的第一组霍尔传感器、用于探测管道径向漏磁分量的第二组霍尔传感器和用于探测管道周向漏磁分量的第三组霍尔传感器,所述管道轴向、所述管道径向和所述管道周向相互垂直;所述控制单元电路板(7-10)包括模拟开关(7-11)、电压跟随器(7-12)、低通滤波器(7-13)、A/D转换器(7-14)、DSP数据处理器(7-15)和管道缺陷数据存储器(7-16),所述三向霍尔传感器(7-9)通过所述漏磁信号输送线(7-11)与所述模拟开关(7-11)连接,所述模拟开关(7-11)的输出端与所述电压跟随器(7-12)的输入端连接,所述电压跟随器(7-12)的输出端与所述低通滤波器(7-13)的输入端连接,所述低通滤波器(7-13)的输出端与所述A/D转换器(7-14)的输入端连接,所述A/D转换器(7-14)的输出端与所述DSP数据处理器(7-15)的输入端连接,所述DSP数据处理器(7-15)的输出端与所述管道缺陷数据存储器(7-16)的输入端连接。
9.根据权利要求8所述的基于多模组合定位的油气管道智能内检测装置,其特征在于,所述低频发射系统包括低频电磁脉冲发射器(8-2)、供电单元和发电单元;所述低频电磁脉冲发射器(8-2)包括单片机(8-5)、功率放大器(8-9)、数模转换器(8-10)和发射线圈(8-11),所述DSP数据处理器(7-15)的输出端与所述单片机(8-5)的输入端连接,所述单片机(8-5)的输出端与所述功率放大器(8-9)的输入端连接,所述功率放大器(8-9)的输出端与所述数模转换器(8-10)的输入端连接,所述数模转换器(8-10)的输出端与所述发射线圈(8-11)的输入端连接;所述供电单元包括24V直流电源(8-12)、一级直流-直流电压转换器(8-13)和二级直流-直流电压转换器(8-14),所述24V直流电源(8-12)的电流输出端与所述一级直流-直流电压转换器(8-13)的电流输入端连接,所述一级直流-直流电压转换器(8-13)的电流输出端分别与所述二级直流-直流电压转换器(8-14)的电流输入端、所述单片机(8-5)的电流输入端、所述功率放大器(8-9)的电流输入端和所述数模转换器(8-10)的电流输入端连接,所述二级直流-直流电压转换器(8-14)的电流输出端与所述DSP数据处理器(7-15)的电流输入端连接;所述发电单元由飞轮(8-15)和直流发电机(8-16)组成,所述飞轮(8-15)的外圆周面与所述被测管道(8-8)内壁接触,所述飞轮(8-15)与所述直流发电机(8-16)驱动连接,所述直流发电机(8-16)的电流输出端与所述
24V直流电源(8-12)的电流输入端连接;所述低频接收系统包括磁感应接收天线(8-3)和数据解压缩及数据分析单元(8-4);所述磁感应接收天线(8-3)和所述数据解压缩及数据分析单元(8-4)均位于被测管道(8-8)外部;所述里程轮(6-13)的输出端与所述DSP数据处理器(7-15)的输入端连接,所述DSP数据处理器(7-15)的输出端与所述低频电磁脉冲发射器(8-2)的输入端连接;所述磁感应接收天线(8-3)的输出端与所述数据解压缩及数据分析单元(8-4)的输入端连接;所述低频接收系统还包括外部电源模块(8-17)、声光报警单元和校时通信单元(8-20),所述外部电源模块(8-17)的电流输出端与所述数据解压缩及数据分析单元(8-4)的电流输入端连接,所述声光报警单元包括报警控制电路(8-18)和声光报警器(8-19),所述数据解压缩及数据分析单元(8-4)的输出端分别与所述报警控制电路(8-18)的输入端和所述校时通信单元(8-20)的输入端连接,所述报警控制电路(8-18)的输出端与所述声光报警器(8-19)的输入端连接;在所述多模组合定位系统中:天线(9-1)的输出端和处理器(9-7)的输出端分别与GPS射频前端(9-2)的输入端、Galileo射频前端(9-3)的输入端、GLONASS射频前端(9-4)的输入端和北斗二代射频前端(9-5)的输入端连接,GPS射频前端(9-2)的输出端、Galileo射频前端(9-3)的输出端、GLONASS射频前端(9-4)的输出端和北斗二代射频前端(9-5)的输出端分别与具有信号评估模块(9-13)的基带芯片(9-6)的输入端连接,第一晶振(9-9)的输出端与GPS射频前端(9-2)的输入端连接,第二晶振(9-10)的输出端与Galileo射频前端(9-3)的输入端连接,第三晶振(9-11)的输出端与GLONASS射频前端(9-4)的输入端连接,第四晶振(9-12)的输出端与北斗二代射频前端(9-5)的输入端连接,处理器(9-7)的数据输入输出端与存储器(9-8)的数据输入输出端连接,处理器(9-7)的控制信号输入输出端与具有信号评估模块(9-13)的基带芯片(9-6)的控制信号输入输出端连接,处理器(9-7)的使能信号输出端与具有信号评估模块(9-13)的基带芯片(9-6)的使能信号输入端连接。
10.根据权利要求1所述的基于多模组合定位的油气管道智能内检测装置,其特征在于,所述驱动系统包括具有碗底(2-2)、碗壁(2-3)和碗沿(2-4)的橡胶皮碗(2-1),在临近所述碗沿(2-4)的所述碗壁(2-3)内侧面上设置有一级排阻凹槽(2-5),所述一级排阻凹槽(2-5)在所述碗壁(2-3)内侧面上沿所述碗沿(2-4)的圆周方向设置,并且所述一级排阻凹槽(2-5)的槽深为所述碗壁(2-3)厚度的二分之一至三分之二;在所述碗底(2-2)与所述碗壁(2-3)邻接处的所述碗壁(2-3)内侧面上设置有二级排阻凹槽(2-6),所述二级排阻凹槽(2-6)在所述碗壁(2-3)内侧面上沿所述碗底(2-2)的圆周方向设置,并且所述二级排阻凹槽(2-6)的槽深为所述碗壁(2-3)厚度的三分之一至二分之一;还包括排阻架(2-7)、环形排阻盘(2-8)和排阻压缩弹簧(2-9),在所述排阻架(2-7)的圆周面上且沿所述排阻架(2-7)的圆周方向设置有三级排阻凹槽(2-10),所述环形排阻盘(2-8)的内侧环形边沿位于所述三级排阻凹槽(2-10)内,并且所述环形排阻盘(2-8)的内侧环形边沿与所述三级排阻凹槽(2-10)内壁之间为间隙配合,所述排阻压缩弹簧(2-9)的一端与所述环形排阻盘(2-8)的内侧环形边沿连接,所述排阻压缩弹簧(2-9)的另一端固定安装在所述三级排阻凹槽(2-10)的槽底,所述环形排阻盘(2-8)的外侧边沿与所述碗底(2-2)固定安装在一起。
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