用于在非破坏性测试系统中分析数据的系统和方法
【技术领域】
[0001]本文公开的主题涉及非破坏性测试(NDT)系统，尤其涉及用于在各方之间共享NDT数据的系统和方法。
【背景技术】
[0002]某些设备和设施，例如发电设备和设施、油气设备和设施、航空装备和设施、制造设备和设施等，包括多个相互关连的系统和过程。例如，发电厂可以包括涡轮系统和用于操作和维护涡轮系统的过程。类似地，油气操作可以包括经由管道互连的碳质燃料获取系统和处理设备。类似地，航空系统可以包括飞机和用于维护适航性和提供维护支持的维修机库。在设备工作期间，设备可能会劣化，遇到不希望的状况，例如腐蚀、磨损等，这些可能会影响设备的整体有效性。可以使用某些检查技术，例如非破坏性检查技术或非破坏性测试(NDT)技术，来检测不希望有的设备状况。
[0003]在常规的NDT系统中，可以使用便携式存储装置、寻呼机或通过电话与其他NDT操作员或人员共享数据。这样一来，在NDT人员之间共享数据的时间量可能很大程度上取决于将物理便携式存储装置物理地派发到其目标的速度。因此，改善NDT系统的数据共享能力，例如，以更有效率地测试和检查各种系统和设备，会是有益的。
【发明内容】
[0004]下面总结了在范围上与最初请求保护的发明等价的某些实施例。这些实施例并非要限制所请求发明的范围，而是这些实施例仅仅意在提供发明可能形式的概要。实际上，本发明可以涵盖可类似于或不同于下文阐述实施例的各种形式。
[0005]在一个实施例中，一种协作系统可以包括非破坏性测试(NDT)检查装置，所述非破坏性测试检查装置可以经由计算网络与至少一个其他计算装置通信。计算网络可以可通信地耦合多个计算装置，NDT检查装置可以采集检查数据，建立通往至少一个其他计算装置的通信连接，并向至少一个其他计算装置发送数据。其中，至少一个其他计算装置可以分析数据。在分析数据之后，NDT检查装置可以从至少一个其他计算装置接收分析的数据。
[0006]在另一实施例中，一种计算装置可以包括程序指令，所述程序指令可以接收已经利用一个或多个非破坏性测试(NDT)检查装置采集的数据并识别与数据相关联的元数据。元数据可以包括对应于利用一个或多个NDT检查装置检查的资产的信息。在识别元数据之后，计算装置可以基于元数据组织数据并在存储器中存储组织的数据。
[0007]在又一实施例中，一种非暂态计算机可读介质可以包括指令，所述指令可以从一个或多个检查传感器接收信号作为原始数据，在第一时间向一个或多个计算装置发送原始数据进行数据分析，并在第二时间从一个或多个计算装置接收数据分析。
【附图说明】
[0008]在参考附图阅读以下详细说明时，将更好地理解本发明的这些和其他特征、方面和优点，在所有附图中，相似的字符代表相似的部分，其中:
[0009]图1是方框图，示出了包括移动装置的分布式非破坏性测试(NDT)系统的实施例；
[0010]图2是方框图，示出了图1的分布式NDT系统实施例的更多细节；
[0011]图3是前视图，示出了可通信地耦合到图1的移动装置和“云端”的管道探测镜系统14的实施例；
[0012]图4是可通信地耦合到图1的移动装置的摇摄-倾斜-变焦(PTZ)摄像机系统的实施例图示；
[0013]图5是流程图，示出了在使用分布式NDT系统规划、检查、分析、报告和共享数据，例如检查数据时有用的过程的实施例；
[0014]图6是通过无线管道的信息流实施例的方框图；
[0015]图7是根据本公开各方面，对应于图1的NDT系统的用于共享数据的过程实施例的流程图；
[0016]图8是根据本公开各方面，用于呈现针对对应于图1的NDT系统的共享数据的接收方列表过程实施例的流程图；
[0017]图9是根据本公开各方面，用于实时或接近实时地共享对应于图1的NDT系统的数据的过程实施例的流程图；
[0018]图10是根据本公开各方面，用于自动共享对应于图1的NDT系统的数据的过程实施例的流程图；
[0019]图11是根据本公开各方面，对应于图1的NDT系统的协作系统的方框图；
[0020]图12是根据本公开各方面，利用图11的协作系统共享计算装置的显示器和控制器的过程实施例的流程图；
[0021]图13示出了根据本公开各方面，利用图11的协作系统禁用图1的NDT系统中装置某些功能的过程实施例的流程图；
[0022]图14示出了根据本公开各方面，在利用图11的协作系统检查图1的NDT系统中装置时提供位置意识数据的过程实施例的流程图；
[0023]图15示出了根据本公开各方面，向图11的协作系统中的云计算装置发送对应于图1的NDT系统的原始数据的过程实施例的流程图；
[0024]图16示出了根据本公开各方面，利用图11的协作系统中的云计算装置分析对应于图1的NDT系统的原始数据的过程实施例的流程图；
[0025]图17示出了根据本公开各方面，向图11的协作系统中的云计算装置发送对应于图1的NDT系统的数据的过程实施例的流程图；
[0026]图18示出了根据本公开各方面，利用图11的协作系统中的云计算装置组织并分析对应于图1的NDT系统的数据的过程实施例的流程图；
[0027]图19示出了根据本公开各方面，用于实施用于审查和/或分析对应于图1的NDT系统的数据的工作流程的过程实施例的流程图；
[0028]图20示出了根据本公开各方面，通过图11的协作系统准备对应于图1的NDT系统的数据加以分析的过程实施例的流程图；以及
[0029]图21示出了根据本公开各方面，通过图11的协作系统分析对应于图1的NDT系统的数据加以分析的过程实施例的流程图。
【具体实施方式】
[0030]下文将描述一个或多个具体实施例。为了提供这些实施例的简明描述，在说明书中未描述实际实施方式的所有特征。应当认识到，在任何这种实际实施方式的发展中，如同在任何工程设计或设计项目中那样，必须要做出很多实施特有的决策以实现开发者的具体目标，例如遵从系统相关和商业相关的约束，所述约束可能在一种实施方式和另一种实施方式之间有所变化。此外，应当认识到，这样的开发工作可能复杂且耗时很长，但对于受益于本公开的普通技术人员而言仍然是一种例行的设计、制作和制造任务。
[0031 ] 在介绍本发明的各实施例要素时，冠词“一”、“该”和“所述”意在表示有一个或多个要素。术语“包括”、“包含”和“具有”意在是包含性的，表示除了所列要素还可以有另外的要素。
[0032]本公开的实施例可以适用于各种检查和测试技术，包括非破坏性测试(NDT)或检查系统。在所述NDT系统中，可以使用某些技术，例如管道探测检查、焊接检查、远程目测检查、X射线检查、超声波检查、涡流探伤等，来分析和检测各种状况，包括但不限于腐蚀、设备磨损、裂缝、泄漏等。本文描述的技术实现了改进的NDT系统，所述NDT系统适合进行管道探测检查、远程目测检查、X射线检查、超声波检查和/或涡流探伤，能够实现增强的数据采集、数据分析、检查/测试过程和NDT协作技术。
[0033]本文中描述的改进型NDT系统可以包括使用无线管道的检查设备，所述无线管道适于将检查设备可通信耦合到移动装置，例如平板计算机、智能电话和增强现实眼镜；可通信耦合到计算装置，例如笔记本、膝上计算机、工作站、个人计算机；以及可通信耦合到“云”计算系统，例如基于云的NDT生态系统、云分析、基于云的协作和工作流程系统、分布式计算系统、专家系统和/或基于知识的系统。实际上，本文描述的技术可用于增强的NDT数据采集、分析和数据分布，从而改善不希望状况的检测，增强维修活动，并提高设施设备的投资回报(ROI)。
[0034]在一个实施例中，可以将平板计算机可通信地耦合到NDT检查装置(例如，管道探测镜、可迀移的摇摄-倾斜-变焦摄像机、涡流装置、X射线检查装置、超声波检查装置)，例如，可从纽约Schenectady的General Electric，C0.获得的MENTOR? NDT检查装置，并用于向NDT检查装置提供例如增强的无线显示能力、遥控、数据分析和/或数据通信。尽管可以使用其他移动装置，但使用平板计算机是恰当的，因为平板计算机可以提供更大更高分辨率的显示器，更强大的处理内核、增大的存储器和改善的电池寿命。因此，平板计算机可以解决某些问题，例如实现数据的改进可视化，改善检查装置的操作控制，以及向多个外部系统和实体扩展协作共享。
[0035]考虑到以上情况，本公开目的在于共享从NDT系统采集的数据和/或应用的控制和/或NDT系统中的装置。通常，可以利用本文公开的技术自动向各个人员或人员组分发从NDT系统产生的数据。此外，可以在个人之间共享用于监测和/或控制NDT系统中装置的应用显示的内容，以创建虚拟协作环境，用于监测和控制NDT系统中的装置。
[0036]作为引言，现在参考图1，图1是分布式NDT系统10的实施例方框图。在图示的实施例中，分布式NDT系统10可以包括一个或多个NDT检查装置12。NDT检查装置12可以分成至少两类。在图1中所示的一种类别中，NDT检查装置12可以包括适于目测检查各种设备和环境的装置。在下文参考图2更详细描述的另一个类别中，NDT装置12可以包括为目测检查形态提供替代的装置，例如X射线检查形态、涡流探伤形态和/或超声波检查形
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[0037]在图1所示的第一范例类别中，NDT检查装置12可以包括具有一个或多个处理器15和存储器17的管道探测镜14，以及具有一个或多个处理器19和存储器21的可迀移摇摄-倾斜-变焦(PTZ)摄像机16。在这种第一类别的目测检查装置中，管道探测镜14和PTZ摄像机16可用于检查，例如增压涡轮机18和设施或场所20。如图所示，管道探测镜14和PTZ摄像机16可以可通信地耦合到也具有一个或多个处理器23和存储器25的移动装置22。移动装置22可以包括，例如平板计算机、手机(例如智能电话)、笔记本、膝上计算机或任何其他移动计算装置。不过，只要平板计算机在屏幕尺寸、重量、计算能力和电池寿命之间提供良好的平衡，使用平板计算机就是恰当的。因此，在一个实施例中，移动装置22可以是上述平板计算机，所述平板计算机提供了触摸屏输入。移动装置22可以通过多种无线或有线管道，可通信地耦合到NDT检查装置12，例如管道探测镜14和/或PTZ摄像机16。例如，无线管道可以包括WiFi(例如，电气和电子工程师协会[ΙΕΕΕ]802.11Χ)、蜂窝管道(例如，高速分组接入[HSPA]、HSPA+、长期演进[LTE]、WiMax)、近场通信(NFC)、蓝牙、个人区域网(PAN)等。无线管道可以使用各种通信协议，例如TCP/IP、UDP、SCTP、套接字层等。在某些实施例中，无线或有线管道可以包括安全层，例如安全套接字层(SSL)、虚拟专用网络(VPN)层、加密层、询问密钥认证层、令牌认证层等。有线管道可以包括有专利权的电缆线路、RJ45电缆、同轴电缆、光缆等。
[0038]此外或替代地，移动装置22可以通过“云端”24可通信地耦合到NDT检查装置12，例如管道探测镜14和/或PTZ摄像机16。实际上，移动装置22可以使用云端24计算和通信技术(例如，云计算网络)，包括但不限于HTTP、HTTPS、TCP/IP、面向服务的架构(SOA)协议(例如，简单对象接入协议[SOAP]、网络服务描述语言(WSDL))以从任何地理位置与NDT检查装置12接口连接，所述任何地理位置包括远离要检查的物理位置的地理位置。此外，在一个实施例中，移动装置22可以提供“热点”功能，其中，移动装置22可以提供无线接入点(WAP)功能，所述无线接入点功能适于将NDT检查装置12连接到其他系统(在云端24中，或连接到云端24的)，例如计算系统29 (例如，计算机、膝上计算机、一个或多个虚拟机[VM]、台式机、工作站)。因此，可以通过提供多方工作流程、数据采集和数据分析来增强协作。
[0039]例如，管道探测镜操作员26可以在一个位置物理地操控管道探测镜14，而移动装置操作员28可以使用移动装置22通过遥控技术在第二位置与管道探测镜14接口连接并物理地操控管道探测镜14。第二位置可邻近第一位置，或者在地理上远离第一位置。同样地，摄像机操作员30可以在第三位置物理地操作PTZ摄像机16，移动装置操作员28可以利用移动装置22在第四位置遥控PTZ摄像机16。第四位置可邻近第三位置，或者在地理上远离第三位置。可以由操作员28通过移动装置22另外执行由操作员26和30执行的任何和所有控制动作。此外，操作员28可以利用装置14、16和22，通过诸如IP语音(VOIP)、虚拟白板、文本消息等技术，与操作员26和/或30通信。通过在操作员28操作员26和操作员30之间提供远程协作技术，本文描述的技术可以实现增强的工作流程并提高资源效率。实际上，非破坏性测试过程可以利用云端24与移动装置22、NDT检查装置12和耦合到云端24的外部系统的通信耦合。
[0040]在一种操作模式中，可以由管道探测镜操作员26和/或摄像机操作员30操作移动装置22以利用，例如更大的屏幕显示、更强大的数据处理以及移动装置22提供的各种接口技术，如下文更详细所述。实际上，可以由相应的操作员26和30与装置14和16并行或串行地操作移动装置22。这种增强的灵活性实现了更好的包括人力资源的资源利用和改进的检查结果。
[0041]无论是否由操作员28、26和/或30控制，管道探测镜14和/或PTZ摄像机16都可以用于目测检查多种设备和设施。例如，可以将管道探测镜14插入涡轮机械18的多个管道探测镜端口和其他位置中，以实现对涡轮机械18若干部件的照明和目测观察。在图示的实施例中，增压涡轮机械18被示为适于将碳质燃料转换成机械动力的燃气轮机。不过，可以检查其他设备类型，包括压缩机、泵、增压涡轮致冷发动机、风轮机、水涡轮、工业设备和/或住宅设备。涡轮机械18 (例如，燃气轮机)可以包括可以由本文所述NDT检查装置12检查的各种部件。
[0042]考虑到以上情况，可能有益的是论述可以利用本文公开的实施例检查的某些涡轮机械18部件。例如，可以检查图1中所示的涡轮机械18的某些部件，以发现腐蚀、侵蚀、裂缝、泄漏、焊接检查等。诸如涡轮机械18的机械系统在运行条件期间会经受机械和热应力，这可能需要周期性检查某些部件。在涡轮机械18工作期间，可以通过一个或多个燃料喷嘴32向涡轮机械18引导燃料，例如天然气或煤气，进入燃烧室36。空气可以通过进气段38进入涡轮机械18，并可以被压缩机34压缩。压缩机34可以包括一系列压缩空气的级40、42和44。每一级可以包括一组或多组静叶片46和轮叶48，轮叶48旋转以逐渐提高压力，以提供压缩空气。轮叶48可以附着于连接到轴52的转轮50。来自压缩机34的压缩排放空气可以通过扩散器段56离开压缩机34，并可以被引导到燃烧室36中与燃料混合。例如，燃料喷嘴32可以向燃烧室36中以适当比例注入燃料-空气混合物，以实现最佳的燃烧、发射、燃料消耗和动力输出。在某些实施例中，涡轮机械18可以包括设置成环形布置的多个燃烧室36。每个燃烧室36可以向涡轮机54中引导灼热的燃烧气体。
[0043]如图所示，涡轮机54包括由外壳76围绕的三个独立的级60、62和64。每个级60、62和64包括一组耦合到相应转动轮68、70和72的轮叶或活塞66，所述转动轮68、70和72附着于轴74。在热燃烧气体导致涡轮机叶片66旋转时，轴74旋转驱动压缩机34和任何其他适当的负载，例如发电机。最后，涡轮机械18通过排气段80扩散并排放燃烧气体。涡轮机部件，例如