一种集成多传感器的管道爬行智能检测设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及探伤检测机器设备的技术领域，特别涉及一种集成多传感器的管道爬行智能检测设备。
【背景技术】
[0002]工业管道广泛应用于石油、化工、冶金、制药、能源和环保等行业，担负着高温、高压、易燃、易爆和有毒等介质的输送任务，一旦发生泄漏或爆炸，有可能导致灾难性的事故。为保证压力管道的安全运行，1996年原劳动部颁布了《压力管道安全管理与监察规定》，正式将工业管道列入监察范围，对有效防止工业管道的破坏事故发挥了巨大作用。为确保工业管道运行的安全，需对投入运行的管道进行定期检验。根据质量监督检验检疫总局颁布的《在用工业管道检验规程》，在用工业管道检验分为不停止运行的在线检验和停止运行后的全面检验。在线检验每年至少一次，全面检验是按一定的检验周期在在用工业管道停运期间进行的较为全面的检验。
[0003]在一般工业、核设施、石油天然气、军事装备等领域中，管道作为一种有效的物料输送手段而得到广泛的应用。为提高管道的寿命、防止泄漏等事故的发生，就必须对管道进行有效的检测维护，管道机器人为满足该需要而产生。管道机器人是一种可沿细小管道内部或外部自动行走、携带一种或多种传感器及操作机械，在工作人员的遥控操作或计算机自动控制下，进行一系列管道作业的机、电、仪一体化系统。
[0004]目前国内已有许多厂家生产管道爬行器，但大多体型笨重，行走、控制不够灵活，对管道环境适应性不够，同时目前市场上已有的管道爬行器基本都是只集成了单一的探伤摄像头，对管道进行的缺陷损伤探测十分有限。管道内部的缺陷检测有很多种类型，包括管道内壁裂纹、管道内壁防腐层脱落、焊缝质量等，有些缺陷可以用摄像头所识别，然而大部分缺陷是管壁内部的，不能直接被摄像机拍到，加上许多缺陷会由于摄像机视界所限或比较细小而无法被摄像头检测出来，容易导致检测不够全面甚至由于遗漏了存在的缺陷而导致发生管壁破裂或泄漏等工业安全事故的发生。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种集成多传感器的管道爬行智能检测设备。
[0006]本发明的目的通过下述技术方案实现:
[0007]—种集成多传感器的管道爬行智能检测设备，所述检测设备包括缺陷信息采集处理模块1、主机电路模块2、电源模块3、上位机与下位机通信模块4、上位机控制模块5和爬行与转向机构6;
[0008]其中，所述缺陷信息采集处理接收模块1、所述电源模块3、所述上位机与下位机通信模块4和所述爬行与转向机构6均与所述主机电路模块2电气连接;所述爬行与转向机构6与所述缺陷信息采集处理接收模块I机械连接；
[0009]所述上位机与下位机通信模块4包括缺陷信息输出通道41和控制信息输入通道42;所述上位机控制模块5包括液晶显示屏51和上位机控制器52组成;所述上位机控制模块5通过所述上位机与下位机通信模块4与所述主机电路模块2信号连接。
[0010]进一步地，所述上位机控制模块5对该检测设备进行速度方向、探头的选择和开闭状态以及是否需要开启LED进行设置，设置完成后控制信息经由所述控制信息输入通道42给到所述主机电路模块2启动该检测设备，该检测设备开始按给定的条件开启指定的探头或使用多个探头同时进行工作，所述缺陷信息采集处理接收模块I将探头检测的各个数据信息经过AD转换模块处理后传输至所述主机电路模块2并通过所述缺陷信息输出通道41传到所述上位机控制模块5经过处理后在所述液晶显示屏51中显示，根据在所述液晶显示屏51中显示出的管道信息，实时通过所述上位机控制器52发出控制信息调节检测设备的速度方向和探头转向。
[0011 ]进一步地，所述爬行与转向机构6包括速度方向控制模块61和探头转向控制模块62，其中速度方向控制模块61包括前轮611)和依次连接的电机驱动模块612、左电机613、左驱动轮615和右电机614和右驱动轮616组成;所述探头转向控制模块62包括依次连接的舵机621和探头622。
[0012]进一步地，所述缺陷信息采集处理接收模块I包括漏磁检测探头12、涡流检测探头13、摄像头采集模块14、多通道模拟量输入模块15以及AD转换模块16，其中所述漏磁检测探头12、所述涡流检测探头13和所述摄像头采集模块14固定在所述探头转向控制模块62上，将采集到的信息通过所述多通道模拟量输入通道15和经过所述AD转换模块16的AD转换后送到所述主机电路模块2，继而通过所述上位机与下位机通信模块4的缺陷信息输出通道41传到所述上位机控制模块5进行处理并由所述液晶显示屏51将信息显示出来。
[0013]进一步地，所述缺陷信息采集处理接收模块I还包括LED照明灯11，所述LED照明灯I用于辅助所述摄像机采集模块14进行在黑暗环境下对管道缺陷的拍摄。
[0014]进一步地，所述漏磁检测探头12、所述涡流检测探头13以及所述摄像头采集模块14受所述上位机控制模块5并行控制，选择打开其中一个或同时打开若干个探头。
[0015]进一步地，所述缺陷信息输出通道41和所述控制信息输入通道42均分别与所述主机电路模块2和上位机控制模块5信号连接，上述通道根据不同的管道环境选择无线通信方式或者有线电缆方式进行数据传输。
[0016]本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果:
[0017](I)本管道爬行智能检测设备综合地应用嵌入式系统技术、传感器技术、控制理论和数字信号处理技术等多学科知识，集成了管道内可能的多种缺陷参数的测量；
[0018](2)本管道爬行智能检测设备具备机械爬行机构和探头转向机构，可以通过上位机对其进行控制，能够到达一般探头到达不了的地方进行缺陷检测，同时具备双机械结构，对管道环境具备更大的适应性；
[0019](3)本管道爬行智能检测设备以嵌入式系统模块为核心，结合上位机控制模块，利用信息通道向连接实现对爬行器的远程控制；
[0020](4)本管道爬行智能检测设备集成了多个管道缺陷检测探头，能够同时对管道进行多种缺陷信息的分析采集，得到对管道信息的更加详细和可靠的信息。
【附图说明】
[0021]图1是本发明中公开的集成多传感器的管道爬行智能检测设备的结构示意框图；
[0022]图2是本发明公开的集成多传感器的管道爬行智能检测设备中爬行与转向机构的结构示意框图；
[0023]1-缺陷信息采集处理模块，2—主机电路模块，3-电源模块，4-上位机与下位机通信模块，5—上位机控制模块，6—爬行与转向机构，I1--LED照明灯，12—漏磁检测探头，13—涡流检测探头，14—摄像头采集模块，15—多通道模拟量输入模块，16—AD转换模块，41-缺陷信息输出通道，42-控制信息输入通道，51-液晶显示屏，52-上位机控制器，61 —速度方向控制模块，62—探头转向控制模块。
【具体实施方式】
[0024]为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0025]实施例
[0026]图1是本实施例中公开的一种集成多传感器的管道爬行智能检测设备的结构示意框图。如图1所示，本智能化多传感集成测控装置由缺陷信息采集处理模块1、主机电路模块
2、电源模块3、上位机与下位机通信模块4、上位机控制模块5和爬行与转向机构6组成。
[0027]其中，缺陷信息采集处理接收模块1、电源模块3、上位机与下位机通信模块4、上位机控制模块5和爬行与转向机构6均与主机电路模块2电气连接。
[0028]操作者在上位机控制模块5的上位机控制器52设置好初始参数后，生成的控制信息经过上位机与下位机通信模块4的控制信息输入通道42传输到主机电路模块2，主机电路模块2接收控制信息后，启动设备，并根据控制信息控制爬行与转向机构6运行轨迹，然后通过缺陷信息采集处理模块I进行信息采集。
[0029 ]上述电源模块3为各模块电路提供5V输出电源。
[0030]缺陷信息采集处理接收模块I包括LED照明灯11、漏磁检测探头12、涡流检测探头13、摄像头采集模块1