一种基于卫星定位的管道焊接检测装置的制作方法

本实用新型涉及焊缝检测，尤其与一种基于卫星定位的管道焊接检测装置相关。

背景技术：

随着不断发展的GPS或北斗定位技术，在一定程度上改变了以往测量长输管线的方式，可以适当提高测量长输管线的工程精度，最大限度降低劳动强度，并且适当增加工作效率，为建设长输管线工程提供依据和保证。特别是长输管线需要穿越地质情况比较复杂、具有发达水系的区域时，定位技术尤其重要。

传统管道焊接检测与焊口定位是分两步进行的，即在焊缝检测完毕后，还需要单独的派人到焊口处使用“GPS管线定位仪”进行定位，并一一对应焊口的GPS坐标，造成人力资源浪费，增加施工步骤，降低工程整体建设进度。

技术实现要素：

本实用新型提出一种基于卫星定位的管道焊接检测装置，以解决上述现有问题，使焊接检测与焊口定位同步进行，当检测人员新建焊口编号的同时，系统能快速读取该焊口位置的地理坐标并记录到焊口信息中，做到准确的一对一匹配。

为了实现本实用新型的目的，拟采用以下技术手段：

一种基于卫星定位的管道焊接检测装置，包括可沿管道外壁行走的小型化控制器，以及与小型化控制器配对的射线源系统，其特征在于，小型化控制器包括用于供电的电源模块I、用于对电源模块I进行监控的电源监控芯片、用于探测X射线的平板探测器、用于接受卫星定位信号的卫星定位芯片、用于存储探测数据和定位数据的数据存储器、用于驱动平板探测器行走的电机和电机驱动器、用于收发数据信号的板载无线接收/发射端、以及分别连接电源监控芯片、平板探测器、卫星定位芯片、数据存储器、电机驱动器、板载无线接收/发射端的PC控制板，电机驱动器连接电机，电机连接平板探测器；射线源系统包括与平板探测器配对的X射线机、与X射线机连接的X射线机运动及出束控制端、与X射线机运动及出束控制端连接并为射线源系统供电的电源模块II；还包括与板载无线接收/发射端配对的无线AP；还包括与无线AP进行无线通讯的远程PC控制终端。

本实用新型有益效果：

1、集成了高精度的定位芯片，使焊接检测与焊口定位同步进行，当检测人员新建焊口编号的同时，系统能快速读取该焊口位置的地理坐标并记录到焊口信息中，做到准确的一对一匹配，由于定位过程是系统自动完成的，无人为因素干预，所以也从根本上杜绝了焊缝数据造假情况；

2、支持多种定位方式，包括GPS、北斗、伽利略系统、格洛纳斯以及多种广域增强系统，在定位的过程中能自动选择信号强度高的方式进行定位，实用性能好，定位精度高，适用于全天候的坐标定位，可准确记录每一道焊口的地理坐标，进行进度统计，并建立完善的管道信息库，保障工程建设的连续性，缩短工程整体建设周期，降低了工程造价。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图。

图2是本实用新型具体实施方式一。

图3是本实用新型具体实施方式二。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

如图1所示，一种基于卫星定位的管道焊接检测装置，包括小型化控制器、射线源系统、无线AP和远程PC控制终端。

小型化控制器可沿管道外壁行走，包括用于供电的电源模块I、用于对电源模块I进行监控的电源监控芯片、用于探测X射线的平板探测器、用于接受卫星定位信号的卫星定位芯片、用于存储探测数据和定位数据的数据存储器、用于驱动平板探测器行走的电机和电机驱动器、用于收发数据信号的板载无线接收/发射端、以及分别连接电源监控芯片、平板探测器、卫星定位芯片、数据存储器、电机驱动器、板载无线接收/发射端的PC控制板，电机驱动器连接电机，电机连接平板探测器。

射线源系统具有行走功能，并与小型化控制器配对，包括与平板探测器配对的X射线机、与X射线机连接的X射线机运动及出束控制端、与X射线机运动及出束控制端连接并为射线源系统供电的电源模块II。

无线AP与板载无线接收/发射端配对的；远程PC控制终端与无线AP进行无线通讯。

无线AP为基于802.11b/g的无线AP。板载无线接收/发射端可以是支持基于802.11b/g、并能与无线AP稳定通讯的无线网卡。PC控制板为带有CPU的电路板，电源模块I连接电路板并为电路板及电路板上的器件供电，电源监控芯片、卫星定位芯片、数据存储器、电机驱动器均设在电路板上。X射线机运动及出束控制端，用于实现对X射线机出束的控制，并能够对X射线机的运动进行控制，包括用于控制X射线机运动电机的驱动器和用于控制X射线机出束与否的CPU，X射线机出束开关和驱动器均连接该CPU并能响应CPU的指令。卫星定位芯片选用UBX-M8030，不仅支持GNSS，还支持GPS、格洛纳斯系统、伽利略系统、北斗导航定位系统。远程PC控制终端是能够基于802.11b/g与无线AP通讯的电脑。

根据X射线源系统的布置方式，有两种实施情况。

具体实施例一，如图2所示。平板探测器的接收面，紧挨管道待检焊缝设置，保持0.5cm~2cm左右距离，避免接收面在焊缝上受到磨损；X射线源系统布置在管道外壁，X射线机的出束口正对管道待检焊缝，并距离管道外壁0.5cm~1.2cm。无线AP与小型化控制器距离10m~20m。

系统运作，平板探测器采集X射线的探测信号，并反馈给PC控制板，由数据存储器暂存；同时，PC控制板采集当前位置的定位信息，UBX-M8030获取定位数据，由数据存储器暂存；然后通过板载无线接收/发射端及时将探测数据和定位数据发送给无线AP，工作人员手持远程PC控制终端，站在无线AP远离小型化控制器的另一端，距离20m~30m，由远程PC控制终端从无线AP接收探测数据和定位数据，完成检测和定位的同步操作，中间无人工干预。在完成一处焊缝检测后，PC控制板控制电机驱动器，使电机运转，实现小型化控制器的往下一个焊缝处的行走；同时，X射线机运动及出束控制端控制X射线源系统运行到下一个焊缝处，继续与小型化控制器配对。

具体实施例二，如图3所示。平板探测器的接收面，紧挨管道待检焊缝设置，保持0.5cm~2cm左右距离，避免接收面在焊缝上受到磨损；X射线源系统布置在管道中央，X射线机的出束口正对管道待检焊缝。无线AP与小型化控制器距离10m~20m布置。工作人员手持远程PC控制终端，站在无线AP远离小型化控制器的另一端，距离20m~30m。

系统运作，平板探测器采集X射线的探测信号，并反馈给PC控制板，由数据存储器暂存；同时，PC控制板采集当前位置的定位信息，UBX-M8030获取定位数据，由数据存储器暂存；然后通过板载无线接收/发射端及时将探测数据和定位数据发送给无线AP，由远程PC控制终端从无线AP接收探测数据和定位数据，完成检测和定位的同步操作，中间无人工干预。在完成一处焊缝检测后，PC控制板控制电机驱动器，使电机运转，实现小型化控制器的往下一个焊缝处的行走；同时，X射线机运动及出束控制端控制X射线源系统运行到下一个焊缝处，继续与小型化控制器配对。

优选的，所述电源监控芯片采集电源模块I的电流电压数据，由PC控制板通过指令控制，采集的电流电压数据由数据存储器中存储。在向远处PC控制终端发送定位数据和探测数据时，一并发送电流电压数据，方便监控小型化控制器的剩余电量，了解可持续的剩余工作时间。