一种油气管道内检测器数据接收与存储装置的制作方法

本发明实施例涉及石油天然气能源领域和高端装备制造领域，尤指一种油气管道内检测器数据接收与存储装置。

背景技术：

油气管道是能源运输的生命线，其运行状况直接影响到生态环境和国民安全；油气管道缺陷内检测技术与装备的工业化、实用化意义重大。其中，内检测设备主要涉及管道变形检测机器人、管道漏磁检测机器人、管道裂纹检测机器人等。管道检测机器人在管道内检测过程中，其携带的电子系统需要实时采集、传输、存储多个传感器数据。因此，稳定可靠的数据采集、传输与存储系统是内检测器正常工作的关键。目前，在役的内检测器的数据采集与存储系统存在体积大、功耗高、传输速率慢、存储容量有限、可靠性和兼容性低等问题，严重制约着管道内检测器的发展。

技术实现要素：

以下是对本文详细描述的主题的概括。本概括并非是为了限制权利要求的保护范围。

于本发明的一个实施例中，提供了：

一种油气管道内检测器数据接收与存储装置，包括：主控制器模块、数据接收模块、数据存储模块、里程模块和重锤模块；

所述数据接收模块，分别与所述主控制器模块和外设的数据集线装置相连，配置为通过所述数据集线装置接收所述内检测器的传感器探头传输的高速串行数据，并将所述高速串行数据传输至所述主控制器模块；

所述里程模块，与所述主控制器模块和外设的里程轮相连，配置为接收多个里程轮的触发信号，并将所述触发信号传输至所述主控制器模块；

所述重锤模块，与所述主控制器模块相连，配置为实时记录所述内检测器的周向角度位置，并将所述周向角度位置传输至所述主控制器模块；

所述主控制器模块，包括多个核心芯片，配置为对所述触发信号进行处理获得里程轮信号，在所述里程轮信号的脉冲触发下，通过所述多个核心芯片配合将所述高速串行数据、所述周向角度位置数据存储到所述数据存储模块内。

优选的，所述里程模块包括多个里程轮接口，每个里程轮接口配置为接收一个里程轮的触发信号；

所述主控制器模块对所述触发信号进行处理获得里程轮信号包括：

对所述触发信号进行选择与分频处理获取所述里程轮信号。

优选的，所述主控制器模块对所述触发信号进行处理获得里程轮信号包括：

从所述多个里程轮的触发信号中，选取在预设时间段内最先到达预设触发里程的里程轮的触发沿作为里程触发信号；

对所述里程触发信号进行分频和加密，获得里程轮信号。

优选的，所述多个核心芯片包括：现场可编程门阵列fpga芯片、数字信号处理dsp芯片和高级精简指令集计算机arm芯片；

所述通过所述多个核心芯片配合将所述高速串行数据、所述周向角度位置数据存储到所述数据存储模块内包括：

所述fpga芯片，配置为与所述数据接收模块通信获取所述高速串行数据，并与所述重锤模块通信获取所述周向角度位置，还配置为与所述里程模块通信获取所述触发信号，对所述触发信号进行选择与分频处理获取所述里程轮信号，并将所述高速串行数据、所述周向角度位置以及所述里程轮信号通过通用手机处理器upp通信接口传输至所述dsp芯片；

所述的dsp芯片，配置为通过所述upp通信接口接收所述fpga芯片传输的所述高速串行数据、所述周向角度位置以及所述里程轮信号，并通过sharedregion的syslink组件将所述高速串行数据、所述周向角度位置以及所述里程轮信号传输至所述arm芯片；

所述arm芯片，配置为驱动所述数据存储模块的固态硬盘的接口，在所述里程轮信号的脉冲触发下，将所述高速串行数据以及所述周向角度位置数据存储至所述固态硬盘内。

优选的，所述的油气管道内检测器数据接收与存储装置，还包括：数据下载与调试模块；

所述数据下载与调试模块分别与所述主控制器模块、所述数据存储模块和外设的计算机电连接，配置为向所述计算机反馈所述主控制器模块的状态，并将所述数据存储模块存储的数据下载至所述计算机。

优选的，所述数据存储模块还包括：选通开关；

所述选通开关，配置为控制所述固态硬盘连接至所述主控制器模块或连接至所述数据下载与调试模块；

当所述固态硬盘连接至所述主控制器模块时，所述固态硬盘配置为存储所述主控制器模块传输的数据；

当所述固态硬盘连接至所述数据下载与调试模块时，所述数据下载与调试模块配置为将所述固态硬盘存储的数据下载至所述计算机。

优选的，所述数据下载与调试模块包括：计算机通信芯片和固态硬盘转通用串行总线usb芯片；

所述计算机通信芯片，配置为将rs-232串口数据转换成usb2.0接口数据，并通过usb2.0接口与计算机进行通信；

所述固态硬盘转usb芯片，配置为将所述固态硬盘内的数据转换成usb3.0接口数据，并通过usb3.0接口将所述usb3.0接口数据下载至计算机。

优选的，

所述upp通信接口的速率大于或等于50mb/s；

所述sharedregion组件的速率大于或等于50mb/s；

所述arm芯片采用linux3.3内核系统；

所述arm芯片的存储速率大于或等于160mbps；

所述数据接收模块采用rs-485差分双工通信芯片；

所述固态硬盘的尺寸为70mm×32mm×6mm，容量为512gb。

根据权利要求1所述的油气管道内检测器数据接收与存储装置，其中，所述重锤模块包括：角度传感器、重锤和记录单元；所述角度传感器固定在所述内检测器内，随所述内检测器的转动而转动，转动的角度和所述内检测器转动的角度相同；所述重锤时刻指向地面；

所述记录单元配置为通过所述角度传感器和所述重锤摆动实时记录所述内检测器的周向角度位置。

本发明实施例方案的优势：该油气管道内检测器数据接收与存储装置包括具有多个核心芯片的主控制器模块，能够提供丰富、高速和灵活的数据通信接口；主控制器模块分别连接至数据接收模块、数据存储模块、数据下载与调试模块、里程模块和重锤模块，能够实现各类传感器数据的高速、稳定传输与存储功能；本发明实施例采用固态硬盘，单块硬盘的最大存储容量达到512gb，极大地提升了内检测器的数据存储量；采用usb3.0高速数据传输接口，数据下载速度达到280mb/s以上，下载硬盘的全部数据时间少于30分钟；本发明实施例的装置具有低功耗、体积小巧等特点，支持内检测器的移动速度最高达30m/s，可以为各类型的油气管道内检测器，如变形内检测器、腐蚀漏磁内检测器、裂纹内检测器等提供电子系统的数据控制与数据的高速传输、存储和下载等功能。

在阅读并理解了附图和详细描述后，可以明白其他方面。

附图说明

本发明的实施例由范例图示说明，且不因此而受限，随附的附图及相似的符号代表相似的组件，其中：

图1为本发明实施例的油气管道内检测器数据接收与存储装置结构示意图；

图2为本发明实施例的包含数据下载与调试模块的油气管道内检测器数据接收与存储装置结构示意图；

图3为本发明实施例的数据存储模块和数据下载与调试模块的组成结构示意图；

图4为本发明实施例的主控制器模块组成结构示意图；

图5为本发明实施例的里程轮触发信号选择与分频算法示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例作详细描述，并不能用来限制本发明实施例的保护范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明实施例。在本发明实施例中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

实施例一

于本发明的一个实施例中，提供了：一种油气管道内检测器数据接收与存储装置1，如图1所示，包括：主控制器模块11、数据接收模块12、数据存储模块13、里程模块14和重锤模块15。

数据接收模块12，分别与主控制器模块11和外设的数据集线装置相连，配置为通过所述数据集线装置接收所述内检测器的传感器探头传输的高速串行数据，并将所述高速串行数据传输至所述主控制器模块；

里程模块14，与所述主控制器模块11和外设的里程轮相连，配置为接收多个里程轮的触发信号，并将所述触发信号传输至所述主控制器模块11；

重锤模块15，与所述主控制器模块11相连，配置为实时记录所述内检测器的周向角度位置，并将所述周向角度位置传输至所述主控制器模块11；

所述主控制器模块11，包括多个核心芯片，配置为对所述触发信号进行处理获得里程轮信号，在所述里程轮信号的脉冲触发下，通过所述多个核心芯片配合将所述高速串行数据、所述周向角度位置数据存储到所述数据存储模块13内。

在本发明一个或多个实施例中，主控制器模块11可以包括三个核心芯片及外围电路，主控制器模块11分别连接至数据接收模块12、数据存储模块13、里程模块14和重锤模块15；配置为实时控制内检测器(或机器人电子系统)，接收内检测器传感器传输的高速串行数据，并将该高速串行数据实时存储至大容量的数据存储模块13内；所述的外围电路可以包括rtc(real-timeclock，实时时钟)、外扩内存单元和存储器等。

在本发明一个或多个实施例中，所述数据接收模块13可以采用rs-485差分双工通信芯片，以50mbps的通信速率；其一端电连接至主控制器模块11，另一端连接至数据集线装置，负责将内检测器的所有传感器探头的高速串行数据经数据集线装置传输至主控制器模块11。

在本发明一个或多个实施例中，所述的数据集线装置和传感器探头为油气管道内检测器的其他两个装置，根据油气管道内检测器的种类不同，所述的传感器探头也有多种类型，如变形传感器探头、漏磁传感器探头和涡流传感器探头等等；所述的数据集线装置对所述的各类型的传感器探头采集的数据进行集线操作；所述的集线操作是指将多路传感器输入数据合并为单路，再传输给本发明实施例的数据接收模块12，从而节约了传输线占用的物理空间，提升数据传输效率。

在本发明一个或多个实施例中，数据存储模块13可以包括：固态硬盘131；配置为实时高速存储所有采集数据。

在本发明一个或多个实施例中，数据存储模块13可以采用安全数码卡sd存储卡、微型安全数码卡microsd存储卡和闪存flash存储芯片/阵列等，可选地，本发明实施例中可以采用具有大容量、高速、体积小和功耗低的工业固态硬盘，以保证稳定、高速地存储大量的采集数据。

在本发明一个或多个实施例中，固态硬盘131可以采用已有工业固态硬盘中的最小尺寸，如70mm×32mm×6mm。本发明实施例的大容量数据存储模块13采用单块最大容量固态硬盘，容量达到512gb。

在本发明一个或多个实施例中，里程模块14可以包括多个里程轮接口，其中，每个里程轮接口配置为接收一个里程轮的触发信号，并传输至主控制器模块11，通过主控制器模块11对多个触发信号的选择与分频，产生间距为2mm的里程轮信号，其误差精度小于10^-6，完全满足实际工程运行对里程提出的要求。

在本发明一个或多个实施例中，重锤模块15可以包括角度传感器和重锤，其中，角度传感器固定在内检测器内，随内检测器的转动而转动相同的角度；重锤由于受地球重力的影响，时刻指向地面；所述重锤模块通过角度传感器和所述重锤摆动实时记录所述内检测器的周向角度位置。

本发明实施例提供的油气管道内检测器数据接收与存储装置1可以为各类型的油气管道内检测器，如变形内检测器、腐蚀漏磁内检测器、裂纹内检测器等提供电子系统的数据控制与数据的高速传输和存储功能。

实施例二

该实施例与实施例一的区别在于，在本发明实施例的油气管道内检测器数据接收与存储装置中增加了数据下载与调试模块16，使得该油气管道内检测器数据接收与存储装置能够与计算机进行通信，在数据传输与存储的功能基础上，实现数据下载功能，如图2所示。

所述的油气管道内检测器数据接收与存储装置1还可以包括：数据下载与调试模块16。

所述数据下载与调试模块16分别与主控制器模块11、数据存储模块13和计算机电连接，配置为向计算机反馈主控制器模块11的状态，并将数据存储模块13存储的数据下载至计算机。

在本发明一个或多个实施例中，数据存储模块13还包括：选通开关132；选通开关132，配置为控制固态硬盘131连接至主控制器模块11或连接至数据下载与调试模块16。

当固态硬盘131连接至主控制器模块11时，固态硬盘131配置为存储主控制器模块11传输的数据；

当固态硬盘131连接至数据下载与调试模块16时，数据下载与调试模块16配置为将固态硬盘131存储的数据下载至计算机。

在本发明一个或多个实施例中，选通开关132可以接收主控制器模块11的控制信号，在主控制器模块11的控制下选择连接至主控制器模块11或连接至数据下载与调试模块16。该控制信号可以在主控制器模块11检测到数据接收模块12将接收的高速串行数据传输至主控制器模块11时发出，并控制选通开关132将固态硬盘131连接至主控制器模块11；该控制信号也可以在主控制器模块11检测到数据下载与调试模块16与计算机相连时发出，并控制选通开关132将固态硬盘131连接至数据下载与调试模块16。

实施例三

该实施例与实施例二的区别在于，在实施例二的基础上，对数据存储模块13和数据下载与调试模块16的组成结构做了进一步限定，如图3所示。

在本发明一个或多个实施例中，所述的大容量数据存储模块13和数据下载与调试模块16可以分别连接至主控制器模块11的arm芯片，将主控器模块11采集和传输得到的数据，通过arm芯片存储至固态硬盘131，并调试或下载至计算机。

在本发明一个或多个实施例中，高速的选通开关132，负责控制固态硬盘131的连接状态；本发明实施例中高速的选通开关132可以采用max4888ceti型号芯片，该芯片由美信半导体公司生产，是双刀双掷开关，接口可以兼容高速的计算i接口、sas接口、sata接口等等，可支持达6.0gbps速率的信号通信，具有体积小、功耗低的特点；选通开关的公共端可以连接至固态硬盘131，另一端(即选通端)可以连接至arm芯片，也可以连接至数据下载与调试模块16的固态硬盘转usb芯片端。同时，选通开关132的控制端连接至arm芯片，由arm芯片决定其选通位置：当固态硬盘131连接至arm芯片时，则用来存储数据；当固态硬盘131连接至数据下载与调试模块16时，则用来将固态硬盘131的数据高速下载至计算机；本发明实施例提出的大容量的数据存储装置13，通过arm芯片的linux3.3内核系统驱动接口，将采集的数据实时存储至固态硬盘131，存储速率可以达160mbps以上。

在本发明一个或多个实施例中，数据下载与调试模块16可以通过两个转换芯片完成数据高速下载与调试；所述数据下载与调试模块16可以包括：计算机通信芯片161和固态硬盘转通用串行总线usb芯片162；

所述计算机通信芯片161，配置为将rs-232串口数据转换成usb2.0接口数据，并通过usb2.0接口与计算机进行通信；所述固态硬盘转usb芯片162，配置为将所述固态硬盘内的数据转换成usb3.0接口数据，并通过usb3.0接口将所述usb3.0接口数据下载至计算机。

在本发明一个或多个实施例中，计算机通信芯片161，即rs-232转usb芯片负责将arm芯片的数据通过usb2.0接口传输至计算机，通过计算机专用调试软件，查看电子系统的各项数据和状态；本发明实施例的rs-232转usb芯片可以采用ft232rl芯片，该芯片由futuretech.器件公司生产，兼容rs-232接口和usb2.0接口，能够将rs-232串口数据转换为usb2.0通信数据，实现arm芯片与计算机之间的通信；该芯片同样兼容windows98、windows2000、xp、win7、win8和win10等高级计算机系统，极大地方便用户的使用。

在本发明一个或多个实施例中，固态硬盘转usb芯片162通过固态硬盘转usb3.0接口，将固态硬盘131的数据高速下载至计算机。

在本发明一个或多个实施例中，该固态硬盘转usb芯片162可以采用asm1153e芯片实现，该芯片由asmediatech.公司生产，可以支持高达6gbps速率的数据通信，支持usb3.0、usb2.0、sata1.5、sata3.0和sata6.0等多种通信接口，能够实现两种数据接口之间的互换，甚至能够将固态硬盘映射至计算机内，成为计算机的一个硬盘成分，极大地方便用户通过简单的计算机操作，完成大容量数据的高速、稳定下载；本发明实施例提出的数据存储装置13，其稳定的下载速度达到280mb/s以上，下载512gb硬盘的全部数据时间少于30分钟；该特点极大地方便用户下载大容量数据，避免了长时间地等待。

实施例四

该实施例与实施例一和实施例二的区别在于，提供了一种包括：fpga(field-programmablegatearray，现场可编程门阵列)、dsp(digitalsignalprocessor，数字信号处理)和arm(advancedriscmachines，高级精简指令集计算机)的主控制器模块11，如图4所示。

通过所述多个核心芯片配合将所述数据接收模块接收到的数据存储到所述数据存储模块内包括：

所述fpga芯片与所述数据接收模块通信获取所述高速串行数据，与所述里程模块通信获取所述触发信号，并与所述重锤模块通信获取所述周向角度位置，还与所述里程模块通信获取所述触发信号，对所述触发信号进行选择与分频处理获取所述里程轮信号，并将所述高速串行数据、所述周向角度位置以及所述里程轮信号通过通用手机处理器upp通信接口传输至所述dsp芯片；

所述的dsp芯片通过所述upp通信接口接收所述fpga芯片传输的所述高速串行数据、所述周向角度位置以及所述里程轮信号，并通过sharedregion的syslink组件将所述高速串行数据、所述周向角度位置以及所述里程轮信号传输至所述arm芯片；

所述arm芯片驱动所述固态硬盘的接口，在所述里程轮信号的脉冲触发下，将所述高速串行数据以及所述周向角度位置实时存储至所述固态硬盘内。

在本发明一个或多个实施例中，所述多个核心芯片可以包括：单片机、fpga、dsp和arm等的任意组合，可选地，本发明实施例方案中采用了fpga+dsp+arm的三核心芯片方案，以保证稳定、高速地完成数据接收、传输和存储工作。

在本发明一个或多个实施例中，该fpga+dsp+arm三核心芯片方案可以通过分别采用fpga芯片、dsp芯片和arm芯片的组合方案实现，也可以通过采用集成有fpga、dsp和arm的集成芯片实现，对于其详细实现方式不做限制。下面将以集成芯片的实施例为例介绍本发明实施例方案的主控制器模块11。

在本发明一个或多个实施例中，主控制器模块11可以采用xilinx公司(赛灵思公司)的fpga，例如，型号为xc6slx45的fpga芯片。该芯片共有43661个逻辑单元，58个dsp48a1数字处理模块，2088kb容量ram块，最多358个可用io引脚；完全可以满足本发明实施例所提出的性能要求。

在本发明一个或多个实施例中，主控制器模块11还可以采用omapl138芯片，该芯片为德州仪器推出的低功耗双核心芯片，内嵌tms320c6748dsp芯片和arm926ej-sarm芯片；同时，所述的omapl138芯片支持dsp端运行sys/bios系统，arm端支持linux3.3内核系统，并支持syslink双核通信组件，极大地提升dsp和arm芯片的内部通信效率；其中，tms320c6748芯片运行主频456mhz，具有浮点运算能力，支持upp通信等功能；arm926ej-s芯片运行主频456mhz，运行的linux3.3内核系统支持sata高速接口，支持syslink双核通信组件，如sharedregion、syslink_notify、heap*mp、listmp等；所述的omapl138双核芯片完全满足本实施例提出的性能要求。所述的fpga芯片可以通过64mbitspi接口flash内置的程序，配置该芯片的执行逻辑；本发明实施例可以采用veriloghdl语言进行程序逻辑的编译；所述的omapl138双核芯片可以采用ddr2memoryram芯片和nandflashrom芯片，通过内部存储区域划分，扩展各自系统的内存容量。

在本发明一个或多个实施例中，如图4所示，上述的fpga集成芯片可以连接至数据接收模块12、里程模块14和重锤模块15；其中，高速的数据接收模块12可以采用rs-485差分双工通信芯片，以50mbps的通信速率，配置为将所有传感器探头的高速串行数据传输至主控制器模块11。本发明实施例二中可以有8个并行的数据接收模块15，以达到对所有数据进行分流操作；fpga集成芯片也可以并行、同时接收8路接收模块发送来的数据流。

在本发明一个或多个实施例中，里程模块14可以有三个里程轮发送里程触发数据给所述的fpga集成芯片；fpga集成芯片内嵌有里程轮选择与分频算法，可以产生2mm的里程轮信号；由fpga集成芯片产生的间距为2mm的里程轮信号是指每当内检测器沿管道向前移动2mm，将触发一个下降沿脉冲；所述的下降沿脉冲将作为整个内检测器的工作指令，触发重锤模块15、数据接收模块12和数据存储模块13进行数据采集、传输和存储工作，当fpga集成芯片采集到各模块数据以后，可以通过状态交互端口触发dsp芯片，并通过upp通信接口，获得所有采集的数据；所述的状态交互端口可以由gpio(generalpurposeinputoutput，通用输入/输出)组成，本实施例可以由三个gpio端口组成，由端口的高低电平完成状态信息的交互；所述的upp通信接口可以为8bit并行高速数据通信接口，其通信速度高达50mb/s及以上。

在本发明一个或多个实施例中，dsp芯片获得所有采集的数据后，通过其内部运行的sys/bios系统，采用状态交互接口，通知arm芯片准备接收数据；当与arm芯片握手成功后，dsp芯片通过sharedregion的syslink组件，将所有采集数据传输至arm；dsp和arm之间的状态交互接口，可以为内部的syslink_notify、heap*mp和listmp等syslink组件，完成两个芯片运行状态的交互工作，提升数据传输效率。

在本发明一个或多个实施例中，arm芯片接收到所有数据后，通过内部运行的linux3.3内核系统，驱动固态硬盘接口，将所有数据保存至大容量的数据存储模块13中的固态硬盘131内。

在本发明一个或多个实施例中，fpga芯片和arm芯片之间通过状态交互接口完成；所述的状态交互接口可以包括3个gpio端口，用来由arm芯片通知fpga，传输所有采集的数据中的所有部分或者某一部分。

在本发明一个或多个实施例中，arm芯片还可以连接至数据下载与调试模块16，包括计算机通信芯片，固态硬盘转usb芯片；其中，计算机通信芯片电连接至主控制器模块，固态硬盘转usb芯片连接至大容量数据存储模块和计算机；

进一步地，所述的计算机通信芯片负责将rs-232串口数据转换成usb2.0接口数据，并通过usb接口与计算机进行通信；所述的固态硬盘转usb芯片负责将固态硬盘的数据转换成usb3.0接口数据，并通过usb3.0高速数据接口下载至计算机；其下载速度达280mb/s；下载512gb硬盘的全部数据时间少于30分钟；该特点极大地方便用户下载大容量数据，避免了长时间地等待。

在本发明一个或多个实施例中，基于该实施例三所述的主控制器模块11，本发明实施例提出的油气管道内检测器数据接收与存储装置1还可以包括电源管理系统。该电源管理系统的输入电压可以为7.9v，可以由多节工业防爆电池并联产生；所述的电源管理系统可以产生6种电压，分别包括：1.0v、1.2v、1.3v、1.8v、3.3v和5v，与系统电压7.9v一起，为整个装置1供电。

在本发明一个或多个实施例中，如图4所示，本发明实施例提出的数据接收与存储装置1以主控制器模块11为核心，通过fpga、dsp和arm三个核心芯片的任务分工，完成各部分模块的数据采集、传输和存储工作，同时通过数据下载与调试模块16，方便用户进行数据的调试和下载工作。由本实施例四的描述可知，三个核心芯片中，fpga芯片主要负责各部分模块的数据采集工作，包括：一是负责与数据接收模块12通信；二是负责对里程轮的触发信号的选择与分频算法，产生2mm的里程轮信号；三是负责与重锤模块15通信；四是负责产生运行时钟信号；五是负责将上述四类信号整理排序，通过upp通信接口传输至dsp芯片，upp通信接口速率可以达到50mb/s以上。dsp芯片为主控制器模块11的一个内部芯片，连接至fpga芯片和arm芯片；主要负责中间缓冲任务，通过upp通信接口接收来自fpga的数据，并通过sharedregion的syslink组件，将数据传输至arm芯片；sharedregion通信组件速率可以达到50mb/s以上。arm芯片为所述的主控制器模块的一个内部芯片，连接至dsp芯片和数据存储模块中的固态硬盘；arm芯片主要负责系统控制，接收计算机的调试命令，同时将通过sharedregion组件传输得到的数据实时存储至固态硬盘131，存储速率达160mbps以上。由此可见，三个核心芯片分工明确，相互进行状态交互，极大地保证了大容量、高速、多模块数据的传输与存储效率，显著地提高了全系统的稳定性和可靠性。

实施例五

该实施例与实施例一至实施例四的区别在于，在实施例一至实施例四的基础上，对里程模块14对里程轮触发信号进行选择与分频的算法做了进一步限定。

在本发明一个或多个实施例中，里程模块14可以包括多个里程轮接口，其中，每个里程轮接口配置为接收一个里程轮的触发信号，并传输至主控制器模块11，通过主控制器模块11的选择与分频算法，产生间距为2mm的里程轮信号；本实施例以三个里程轮触发信号为例，进一步详细说明里程轮选择与分频算法，如图5所示。

所述主控制器模块11对所述触发信号进行选择可以包括：从多个里程轮的下降沿触发信号中，选取在预设时间段内最先到达触发沿的里程轮所测量的里程作为触发里程。

在本发明一个或多个实施例中，间距为2mm的里程轮信号是指每当内检测器沿管道向前移动2mm，将触发一个下降沿脉冲；所述的下降沿脉冲将作为整个内检测器机器人的工作指令，触发数据集线装置、所有传感器探头、重锤模块15、数据接收模块12和数据存储模块13进行数据采集、传输和存储工作。

在本发明一个或多个实施例中，所述的选择是指根据三个里程轮的下降沿触发时间，选取三个当中在某一个时间段最先到达的触发沿的那一个里程轮的触发沿作为里程触发信号；以避免部分里程轮因打滑造成了时间延迟。

所述主控制器模块11对所述触发信号进行分频可以包括：对获得的所述触发里程进行四分频操作。

在本发明一个或多个实施例中，所述的分频是指对选择以后的里程进行四分频操作；由于机械系统的触发频率受机械齿轮转动的限制，不可能达到无限小、无限密的程度，故一般采用间距为8mm的里程间隔进行触发；然而，为了使内检测器在管道运行过程中，传感器探头沿着运行轴向能够采集到足够充分的数据，一般需对机械转动产生的里程触发进行分频和加密操作；如图4所示，分频里程的触发频率为选择里程的4倍，即分频里程触发间的间距减少为1/4，从而产生2mm等间距的分频里程。

在本发明一个或多个实施例中，分频里程是根据第n-1触发周期里，选择里程的时间长度t，除以4，得到第n次触发周期里，分频里程的时间长度t/4；由于内检测器在运行过程中，其机械系统一般不会发生剧烈的速度变化，因此，采用本发明实施例提出的分频办法，可以实时对选择里程进行等间距的4分频操作，且其误差精度小于10^-6，完全满足实际工程运行对里程提出的要求；并且本发明实施例提出的里程选择与分频办法，满足内检测器的采样密度要求，提高数据采样率，进而提升内检测器对各类型缺陷的量化分辨率。

本发明实施例方案的优势：该油气管道内检测器数据接收与存储装置包括具有多个核心芯片的主控制器模块，能够提供丰富、高速和灵活的数据通信接口；主控制器模块分别连接至数据接收模块、数据存储模块、数据下载与调试模块、里程模块和重锤模块，能够实现各类传感器数据的高速、稳定传输与存储功能；本发明实施例采用固态硬盘，单块硬盘的最大存储容量达到512gb，极大地提升了内检测器的数据存储量；采用usb3.0高速数据传输接口，数据下载速度达到280mb/s以上，下载硬盘的全部数据时间少于30分钟；本发明实施例的装置具有低功耗、体积小巧等特点，支持内检测器的移动速度最高达30m/s，可以为各类型的油气管道内检测器，如变形内检测器、腐蚀漏磁内检测器、裂纹内检测器等提供电子系统的数据控制与数据的高速传输、存储和下载等功能。本发明实施例方案解决了当前技术存在的体积大、功耗高、传输速率慢、存储容量有限、可靠性和兼容性低等诸多问题。

虽然本发明实施例所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明实施例而采用的实施方式，并非用以限定本发明实施例。任何本发明实施例所属领域内的技术人员，在不脱离本发明实施例所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明实施例的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。