一种管道内检测器卡堵定位装置及方法与流程

1.本技术涉及管道检测设备技术领域，尤其涉及一种管道内检测器卡堵定位装置及方法。


背景技术：

2.大型埋地油气输送管线在长期输油输气过程中会结蜡、生锈形成聚合物及生成水合物等影响正常的油气输送，而且由于油气输送管线常埋地下，受到地壳应力及其他外力原因会产生变形，或由于长时间腐蚀产生管道缺陷，因此需要定期进行检查。常用的检查方法是使用管道内检测器进行检查。
3.管道内检测器在运行过程中由于管道突然变窄或者异物堵塞会存在卡堵的情况，这种情况就必须挖开管道将管道内检测器取出。常用的方法是通过标记盒定位推断管道内检测器的大致位置，当管道内检测器通过标记点时，标记盒会被触发，施工人员会按照标记桩位置沿管道方向每两公里放置一个标记盒。当管道内检测器通过时标记盒受触发记录管道内检测器经过时间。卡堵出现时，根据未被触发标记盒和触发标记盒确定管道内检测器大概位置，然后对这两公里管道进行挖掘，并使用磁场检测设备搜寻沿线管道确定管道内检测器位置。
4.但是相邻标记盒距离高达两公里，对这段区域进行施工费时费力，而且有时因为标记盒误触发使定位错误，会导致多点施工，工程量过大。管道内检测器在检测过程中控制器会记录管道环境信息，包括里程，时间，缺陷及焊缝个数等，根据管道环境信息能够准确定位管道内检测器的位置。但是当管道内检测器卡堵时，由于管道环境信息数据储存在管道内检测器的控制器中，外部施工人员无法获得，导致无法准确定位管道内检测器的卡堵位置。


技术实现要素：

5.本技术提供了一种管道内检测器卡堵定位装置及方法，以解决当管道内检测器卡堵时，由于管道环境信息数据储存在管道内检测器的控制器中，外部施工人员无法获得，导致无法准确定位管道内检测器的卡堵位置的问题。
6.第一方面，本技术提供一种管道内检测器卡堵定位装置，其特征在于，包括：定位球、固定机构和管道内检测器，其中，所述固定机构设置在所述管道内检测器的前端；所述定位球与所述固定机构连接；所述固定机构还包括：固定支架和电磁铁，所述固定支架为半球状，包括开口和球形底部，所述定位球设置在所述开口中；所述电磁铁设置在所述球形底部，与所述定位球磁性连接；所述定位球包括通讯接收模块，所述固定机构包括通讯发射模块，所述管道内检测器包括控制器；所述控制器与所述通讯发射模块连接；所述通讯发射模块与通讯接收模块连接。
7.可选的，所述装置还包括：第一压力传感器、第二压力传感器和泄流阀；所述第一压力传感器设置在所述管道内检测器的前端，所述第二压力传感器设置在所述管道内检测
器的后端；所述管道内检测器还包括皮碗，所述泄流阀设置在所述皮碗上；所述第一压力传感器、第二压力传感器和泄流阀分别与所述控制器连接。
8.可选的，所述管道内检测器，包括：两个皮碗和舱体，所述皮碗设置在所述舱体的两端；所述舱体用于装载所述控制器。
9.可选的，所述定位球还包括：存储模块和电源模块，所述存储模块与所述通讯接收模块连接，所述电源模块分别与所述存储模块和通讯接收模块连接。
10.可选的，所述定位球还包括第一接口，所述固定机构还包括：第二接口和第三接口，所述第一接口与所述第二接口连接，所述通讯发射模块通过所述第一接口和第二接口与通讯接收模块连接；所述控制器通过第三接口与所述通讯发射模块连接。
11.可选的，所述定位球内部设有密封树脂。
12.可选的，所述通讯发射模块与通讯接收模块的连接方式为蓝牙连接。
13.第二方面，本技术提供一种管道内检测器卡堵定位方法，应用于第一方面所述的管道内检测器卡堵定位装置，所述方法包括：当检测到里程数据超过预设时间不增加，和/或第一压力传感器与第二压力传感器的压力差值大于预设阈值时，生成卡堵信号；检测到卡堵信号时，记录管道环境信息，所述管道环境信息包括里程，时间和焊缝个数；控制通讯发射模块将所述管道环境信息发送到通讯接收模块；通过通讯接收模块将接收的所述管道环境信息存入存储模块；控制泄流阀打开，控制电磁铁关闭；当检测到定位球回收后，读取存储模块中的所述管道环境信息，根据所述管道环境信息，获得管道内检测器的卡堵定位。
14.本技术提供一种管道内检测器卡堵定位装置及方法，所述装置包括：定位球、固定机构和管道内检测器，其中，所述固定机构设置在所述管道内检测器的前端；所述定位球与所述固定机构连接。当管道内检测器发生卡堵时，将管道环境信息传输到定位球中。然后将定位球与固定机构的连接断开，定位球在管道液体压力和自身重力作用下脱离固定机构并顺着液体沿管道漂流，在管道的阀门调度下进入发球筒中回收。施工人员获得定位球后，通过读取定位球中的管道环境信息，从而确定管道内检测器的卡堵位置。所述装置及方法，避免了使用相邻标记盒的定位进行施工，解决了管道内检测器卡堵位置定位难的问题。
附图说明
15.为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本技术所述一种管道内检测器卡堵定位装置的结构示意图；图2为本技术所述定位球的结构示意图；图3为本技术所述固定机构的结构示意图；图4为本技术所述一种管道内检测器卡堵定位方法的流程示意图。
17.图示说明：其中，1-定位球，11-外壳，12-存储模块，13-通讯接收模块，14-第一接口，15-电源模块，16-密封树脂，2-固定机构，21-固定支架，22-通讯发射模块，23-电磁铁，24-第二接口，25-第三接口，3-第一压力传感器，4-第二压力传感器，5-泄流阀，6-管道内检测器，61-皮碗，62-舱体。
具体实施方式
18.下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的系统和方法的示例。
19.管道内检测器在运行过程中由于管道突然变窄或者异物堵塞会存在卡堵的情况，此时需要加压等操作使管道内检测器重新运行，但不一定会奏效。这种情况就必须挖开管道将管道内检测器取出，由于管道是封闭的，确认管道内检测器卡堵位置成为问题。管道内检测器在检测过程中控制器会记录管道环境信息，包括里程，时间，缺陷及焊缝个数等，根据管道环境信息能够准确定位管道内检测器的位置。但是当管道内检测器卡堵时，由于管道环境信息数据储存在管道内检测器的控制器中，外部施工人员无法获得，导致无法准确定位管道内检测器的卡堵位置。
20.为了解决上述问题，本技术提供一种管道内检测器卡堵定位装置，如图1所示，包括：定位球1、固定机构2和管道内检测器6，其中，所述固定机构2设置在所述管道内检测器6的前端；所述定位球1与所述固定机构2连接。
21.定位球1，用于在管道内检测器6发生卡堵时，获取控制器内的管道环境信息，被控制器释放后，定位球1在液体压力作用下到达预定发球筒，将管道环境信息带回给外部施工人员。固定机构2可以通过内部密封螺纹与管道内检测器6的前端连接，用于固定和释放定位球1，并且将管道环境信息传输到定位球1内。
22.如图3所示，所述固定机构2还包括：固定支架21和电磁铁23，所述固定支架21为半球状，包括开口和球形底部，所述定位球1设置在所述开口中；所述电磁铁23设置在所述球形底部，与所述定位球1磁性连接。
23.半球状的固定支架21用于容纳定位球1。定位球1的外壳11使用磁力刚性材料，例如钢铁材料，可以使电磁铁23通过磁力将定位球1固定在固定支架21内。示例的，定位球1的外壳11可以使用钢铁材料一体成型，这样设计制造工艺简单；也可以只在与电磁铁23接触的位置使用磁力刚性材料，这样设计外壳11可以根据需要进行调整，适用范围大。
24.如图2所示，所述定位球1包括通讯接收模块13，所述固定机构2包括通讯发射模块22，所述管道内检测器6包括控制器；所述控制器与所述通讯发射模块22连接；所述通讯发射模块22与通讯接收模块13连接。
25.在一种示意性的实施方式中，所述通讯发射模块22与通讯接收模块13的连接方式为蓝牙连接。通过蓝牙方式可以很方便的将管道环境信息传输到所述定位球1中，使用蓝牙方式功耗低，成本也较低。
26.在一种示意性的实施方式中，所述定位球1还包括第一接口14，所述固定机构2还包括：第二接口24和第三接口25，所述第一接口14与所述第二接口24连接，所述通讯发射模块22通过所述第一接口14和第二接口24与通讯接收模块13连接；所述控制器通过第三接口25与所述通讯发射模块22连接。
27.通讯发射模块22与通讯接收模块13使用蓝牙方式，第一接口14与所述第二接口24可以为缺口或非金属的接头，由于蓝牙通讯效果会受到金属屏蔽的影响，实际使用过程中，需要在外壳11上设置第一接口14，固定支架21上设置第二接口24，通讯发射模块22、通讯接
收模块13与第一接口14和第二接口24在一条直线上，这样能保证蓝牙通信效果比较好。第三接口25用于通讯发射模块22与控制器进行电连接，示例的，第三接口25可采用自定义的针脚插头、usb（universal serial bus，通用串行总线）、can（controller area network，控制器局域网络）总线、rs485/rs232等。
28.在一种示意性的实施方式中，所述定位球1还包括：存储模块12和电源模块15，所述存储模块12与所述通讯接收模块13连接，所述电源模块15分别与所述存储模块12和通讯接收模块13连接。
29.电源模块15包括可充电的锂电池和供电电路，用于给存储模块12和通讯接收模块13供电。存储模块12包括：arm主控芯片、flash储存器和外围电路，arm主控芯片用于控制通讯接收模块13进行数据接收，并进行数据处理和储存；flash储存器用于存储接收到的管道环境信息数据；外围电路用于配置arm主控芯片、flash储存器和蓝牙接收器的工作电路。
30.在一种示意性的实施方式中，所述定位球1内部设有密封树脂16。
31.定位球1内部使用树脂密封材料灌封，密封树脂16可以保护定位球1内部的电子器件，并且可以使定位球1密度与管道内部液体密度近似相同，定位球1可以悬浮在管道内，这样设置可以使定位球1很容易的被管道内部液体带回发球筒中回收。
32.在一种示意性的实施方式中，管道内检测器6，包括：两个皮碗61和舱体62，皮碗61设置在舱体62的两端，起到密封和支撑作用，在液体压力作用下使管道内检测器6运行；舱体62用于装载控制器等。
33.在一种示意性的实施方式中，所述装置还包括：第一压力传感器3、第二压力传感器4和泄流阀5；所述第一压力传感器3设置在所述管道内检测器6的前端，所述第二压力传感器4设置在所述管道内检测器6的后端；所述管道内检测器6还包括皮碗61，所述泄流阀5设置在所述皮碗61上；所述第一压力传感器3、第二压力传感器4和泄流阀5分别与所述控制器连接。
34.第一压力传感器3和第二压力传感器4分别用于测量管道内检测器6前端和后端的压力，根据前端和后端压力差值，可以更好的判断管道内检测器6是否处于卡堵状态，压力差值超过阈值越多，说明卡堵的越严重。泄流阀5用于使管道内部液体可以更好的流动，以便将定位球1带回到发球筒中进行回收。
35.基于上述实施例提供的管道内检测器卡堵定位装置，本技术还提供一种管道内检测器卡堵定位方法，如图4所示，所述方法包括：s100：当检测到里程数据超过预设时间不增加，和/或第一压力传感器3与第二压力传感器4的压力差值大于预设阈值时，生成卡堵信号。
36.里程数据不再增加时，说明管道内检测器6处于静止状态可能遇到了卡堵的情况，这时一般会对管道内液体进行加压等操作使管道内检测器6重新运行。当第一压力传感器3与第二压力传感器4的压力差值大于预设阈值时，说明已经对管道内液体进行了加压的操作，而里程数据如果还不增加，说明加压的操作并没有起到效果，这种情况就必须挖开管道将管道内检测器6取出，这时可以生成卡堵信号。
37.s200：检测到卡堵信号时，记录管道环境信息，所述管道环境信息包括里程，时间和焊缝个数。
38.s300：控制通讯发射模块22将所述管道环境信息发送到通讯接收模块13。
39.s400：通过通讯接收模块13将接收的所述管道环境信息存入存储模块12。
40.里程，时间和焊缝个数这些管道环境信息本来就在管道内检测器6的控制器中，当检测到卡堵信号时，控制器将管道环境信息通过通讯发射模块22传输到定位球1中，存储模块12将管道环境信息储存好。
41.s500：控制泄流阀5打开，控制电磁铁23关闭。
42.电磁铁23关闭后，定位球1失去了磁力吸引就会与固定支架21分开。泄流阀5打开会加速管道内液体的流动，从而使定位球1在管道液体压力和自身重力作用下脱离固定支架21并顺着液体沿管道漂流，在管道的阀门调度下进入发球筒中回收。
43.s600：当检测到定位球1回收后，读取存储模块12中的所述管道环境信息，根据所述管道环境信息，获得管道内检测器的卡堵定位。
44.施工人员获得定位球1后，通过蓝牙可以读取存储模块12中的管道环境信息，从而获得管道内检测器6卡堵时的时间信息、里程信息及经过的焊缝信息。施工人员根据管道内检测器6运行速度，施工图纸中的距离和焊缝信息便可以确定管道内检测器6的卡堵位置。
45.本技术提供一种管道内检测器卡堵定位装置及方法，所述装置包括：定位球1、固定机构2和管道内检测器6，其中，固定机构2设置在管道内检测器6的前端；定位球1与固定机构2连接。当管道内检测器6发生卡堵时，将管道环境信息传输到定位球1中。然后将定位球1与固定机构2的连接断开，定位球1在管道液体压力和自身重力作用下脱离固定机构2并顺着液体沿管道漂流，在管道的阀门调度下进入发球筒中回收。施工人员获得定位球1后，通过读取定位球1中的管道环境信息，从而确定管道内检测器6的卡堵位置。所述装置及方法，避免了使用相邻标记盒的定位来进行施工，解决了管道内检测器6卡堵位置定位难的问题。
46.本技术提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本技术总的构思下的几个示例，并不构成本技术保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本技术方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本技术的保护范围。