用于无损测试系统中的协作的系统和方法
【技术领域】
[0001]本文所公开的主题涉及无损测试(NDT)系统，以及具体来说涉及用于与各方共享NDT数据的系统和方法。
【背景技术】
[0002]诸如发电设备和设施、石油和天然气设备和设施、飞机设备和设施、制造设备和设施等的某些设备和设施包括多个相互关连的系统和过程。例如，发电厂可包括涡轮机系统以及用于操作和维护涡轮机系统的过程。同样，石油和天然气操作可包括经由管线所互连的含碳燃料回收系统和处理设备。类似地，飞机系统可包括在保持适航性和提供维护支持中有用的飞机和维护棚。在设备操作期间，设备可能降级、遭遇非预期条件(例如腐蚀、磨损和破损等)，从而潜在地影响总设备效能。某些检查技术、例如无损检查技术或无损测试(NDT)技术可用来检测非预期设备条件。
[0003]在常规NDT系统中，数据可使用便携存储器装置、纸张、通过电话来与其他NDT操作员或人员共享。因此，在NDT人员之间共享数据的时间量主要取决于物理便携存储器装置物理地分发到其目标的速度。相应地，改进NDT系统的数据共享能力以例如更有效地测试和检查多种系统和设备会是有益的。
【发明内容】
[0004]下面概述其范围与最初要求保护的本发明相称的某些实施例。这些实施例不是意在限制要求保护的本发明的范围，这些实施例而是仅预计提供本发明的可能形式的概述。实际上，本发明可包含可与下面提出的实施例相似或不同的多种形式。
[0005]在一个实施例中，协作系统可包括一个计算装置，其可经由计算网络与至少一个其他计算装置进行通信。该计算装置可接收使用一个或多个无损测试(NDT)检查装置已经获取的数据，接收可使指示为可用于协作的一个或多个专业人员的列表被取得的输入。该计算装置还可接收从专业人员的列表中对至少一个专业人员的选择。在接收专业人员选择之后，该计算装置可建立该计算装置与至少一个其他计算装置(其对应于至少一个专业人员)之间的通信连接。在这里，通信连接可用来与至少一个其他计算装置共享该计算装置上示出的数据。
[0006]在另一个实施例中，一个计算装置可包括程序指令，其配置成接收使用一个或多个无损测试(NDT)检查装置已经获取的数据，接收配置成得出指示为可用于协作的一个或多个专业人员的列表的输入，并且接收从专业人员的列表中对至少一个专业人员(其对应于至少一个其他计算装置)的选择。程序指令还可配置成建立该计算装置与至少一个其他计算装置(其对应于至少一个专业人员)之间的通信连接。在这里，通信连接配置成与至少一个其他计算装置共享该计算装置上示出的数据和该计算装置的控制。程序指令还可配置成确定计算装置是否配置成控制NDT检查装置的至少一个，以及在该计算装置配置成控制NDT检查装置的至少一个时停止共享该计算装置的控制。
[0007]在又一实施例中，一种非暂时计算机可读介质可包括程序指令，其接收使用一个或多个无损测试(NDT)检查装置已经获取的数据，接收配置成得出指示为可用于协作的一个或多个专业人员的列表的输入，并且接收从专业人员的列表中对至少一个专业人员的选择。指令然后可建立与至少一个计算装置(其对应于至少一个专业人员)的通信连接，使得通信连接可与至少一个计算装置共享数据。
【附图说明】
[0008]通过参照附图阅读以下详细描述，将会更好地了解本发明的这些及其他特征、方面和优点，附图中，相似标号在附图中通篇表示相似部件，附图包括:
图1是示出包括移动装置的分布式无损测试(NDT)系统的一实施例的框图；
图2是示出图1的分布式NDT系统的一实施例的其他细节的框图；
图3是示出通信上耦合到图1的移动装置和“云”的管道镜的一实施例的正视图；
图4是通信上耦合到图1的移动装置的摇摄-倾斜-变焦(PTZ)照相装置系统的一实施例的图示；
图5是示出在使用分布式NDT系统中有用的、用于计划、检查、分析、报告和共享数据、例如检查数据的过程的一实施例的流程图；
图6是通过无线导管的信息流的一实施例的框图；
图7是按照本公开的方面、用于共享与图1的NDT系统对应的数据的过程的一实施例的流程图；
图8是按照本公开的方面、用于呈现与图1的NDT系统对应的共享数据的接收方的列表的过程的一实施例的流程图；
图9是按照本公开的方面、用于实时或近实时地共享与图1的NDT系统对应的数据的过程的一实施例的流程图；
图10是按照本公开的方面、用于自动共享与图1的NDT系统对应的数据的过程的一实施例的流程图；
图11是按照本公开的方面、与图1的NDT系统对应的协作系统的框图；
图12是按照本公开的方面、使用图11的协作系统来共享计算装置的显示和控制的过程的一实施例的流程图；
图13示出按照本公开的方面、使用图11的协作系统来禁用图1的NDT系统中的装置的某些功能的过程的一实施例的流程图；
图14示出按照本公开的方面、在使用图11的协作系统来检查图1的NDT系统中的装置的同时提供位置感知数据的过程的一实施例的流程图；
图15示出按照本公开的方面、用于向图11的协作系统中的云计算装置发送与图1的NDT系统对应的原始数据的过程的一实施例的流程图；
图16示出按照本公开的方面、用于使用图11的协作系统中的云计算装置来分析与图1的NDT系统对应的原始数据的过程的一实施例的流程图；
图17示出按照本公开的方面、用于向图11的协作系统中的云计算装置发送与图1的NDT系统对应的数据的过程的一实施例的流程图；
图18示出按照本公开的方面、用于使用图11的协作系统中的云计算装置来组织和分析与图1的NDT系统对应的数据的过程的一实施例的流程图；
图19示出按照本公开的方面、用于实现审阅和/或分析与图1的NDT系统对应的数据的过程的一实施例的流程图；
图20示出按照本公开的方面、用于准备与图1的NDT系统对应的数据以供经由图11的协作系统进行分析的过程的一实施例的流程图；以及
图21示出按照本公开的方面、用于分析与图1的NDT系统对应的数据以供经由图11的协作系统进行分析的过程的一实施例的流程图。
【具体实施方式】
[0009]下面将描述一个或多个具体实施例。在提供这些实施例的简要描述的过程中，在本说明书中并非描述实际实现的所有特征。应当理解，在任何这种实际实现的开发中，如同任何工程或设计项目中那样，必须进行许多实现特定的判定以便实现开发人员的特定目标，例如符合系统相关和业务相关限制，这些限制可对每个实现而改变。此外，应当理解，这种开发工作可能是复杂且费时的，但仍然是获益于本公开的技术人员进行的设计、制作和制造的日常事务。
[0010]在介绍本发明的各个实施例的元件时，限定词“一”、“一个”、“该”和“所述”预计表示存在元件的一个或多个。术语“包含”、“包括”和“具有”预计包含在内，并且表示可存在除了列示元件之外的附加元件。
[0011]本公开的实施例可适用于多种检查和测试技术，包括无损测试(NDT)或检查系统。在NDT系统中，诸如管道镜检查、焊接检查、远程视觉检查、X射线检查、超声检查、涡流检查等的某些技术可用来分析和检测多种条件，包括但不限于腐蚀、设备磨损、破裂、泄漏等。本文所述的技术提供适合于管道镜检查、远程视觉检查、X射线检查、超声检查和/或涡流检查的改进NDT系统，从而实现增强数据采集、数据分析、检查/测试过程和NDT协作技术。
[0012]本文所述的改进NDT系统可包括使用无线导管的检查设备，无线导管适合于在通信上将检查设备耦合到移动装置(例如平板、智能电话和增强现实眼镜)、连接到计算装置(例如笔记本、膝上型、工作站、个人计算机)以及连接到“云”计算系统(例如基于云的NDT生态系统、云分析、基于去的协作和工作流程系统、分布式计算系统、专业人员系统和/或基于知识的系统)。实际上，本文所述的技术可提供增强NDT数据采集、分析和数据分配，因而改进非预期条件的检测、增强维护活动并且增加对设施和设备的投资回收(ROI)。
[0013]在一个实施例中，平板可在通信上耦合到NDT检查装置(例如管道镜、便携摇摄-倾斜-变焦(pan-tilt-zoom)照相装置、涡流装置、x射线检查装置、超声检查装置)、例如从 General Electric, C0.(Schenectady，New York)可得到的 MENTOR? NDT 检查装置，并且用来提供例如增强无线显示能力、遥控、数据分析和/或到NDT检查装置的数据通信。虽然可使用其他移动装置，但是平板的使用是灵活的，只要平板可提供更大更高分辨率的显示器、更强大的处理核心、增加的存储器和改进的电池寿命。相应地，平板可解决某些问题，例如提供数据的改进可视化、改进检查装置的操纵控制以及扩展对多个外部系统和实体的协作共享。
[0014]记住以上所述，本公开针对共享从NDT系统所获取的数据和/或NDT系统中的应用和/或装置的控制。一般来说，从NDT系统所生成的数据可使用本文所公开技术自动分配给各种人或者人群。此外，由用来监测和控制NDT系统中的装置的应用所显示的内容可在个体之间共享，以创建用于监测和控制NDT系统中的装置的虚拟协作环境。
[0015]作为介绍，并且现在参照图1，附图是分布式NDT系统10的一实施例的框图。在所示实施例中，分布式NDT系统10可包括一个或多个NDT检查装置12。NDT检查装置12可分为至少两个类别。在图1所示的一个类别中，NDT检查装置12可包括适合于视觉地检查多种设备和环境的装置。在以下针对图2详细描述的另一个类别中，NDT装置12可包括提供对视觉检查形态的备选方案的装置，例如X射线检查形态、涡流检查形态和/或超声检查形态。
[0016]在图1的所示第一示范类别中，NDT检查装置12可包括具有一个或多个处理器15和存储器17的管道镜14以及具有一个或多个处理器19和存储器21的便携摇摄-倾斜-变焦(PTZ)照相装置16。在视觉检查装置的这个第一类别中，管道镜14和PTZ照相装置16可用来检查例如涡轮机械18和设施或站点20。如所示，管道镜14和PTZ照相装置16可在通信上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可包括例如平板、蜂窝电话(例如智能电话)、笔记本、膝上型或者任何其他移动计算装置。但是，平板的使用是灵活的，只要平板提供屏幕尺寸、重量、计算能力和电池寿命之间的良好平衡。相应地，在一个实施例中，移动装置22可以是上述平板，其提供触摸屏输入。移动装置22可通过多种无线或有线导管在通信上耦合到NDT检查装置12、例如管道镜14和/或PTZ照相装置16。例如，无线导管可包括WiFi(例如电气和电子工程师协会[IEEE] 802.11X)、蜂窝导管(例如高速分组接入[HSPA]、HSPA+、长期演进[LTE]、WiMax)、近场通信(NFC)、蓝牙、个人区域网络(PAN)等。无线导管可使用多种通信协议，例如TCP/IP、UDP、SCTP、套接字层等。在某些实施例中，无线或有线导管可包括安全层，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。有线导管可包括专有电缆布线、RJ45电缆布线、同轴电缆、光缆等。
[0017]作为补充或替代，移动装置22可通过“云”24在通信上耦合到NDT检查装置12，例如管道镜14和/或PTZ照相装置16。实际上，移动装置22可使用云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、面向服务架构(SOA)协议(例如简单对象访问协议[SOAP]、万维网服务描述语言(WSDL))，以便从任何地理位置(包括远离将要经过检查的物理位置的地理位置)与NDT检查装置12交互。此外，在一个实施例中，移动装置22可提供“热点”功能性，其中移动装置22可提供适合于将NDT检查装置12连接到云24中(或者与云连接)的其他系统(例如计算机、膝上型、(一个或多个)虚拟机[VM]、台式机、工作站)的无线接入点(WAP)功能性。相应地，可通过提供多方工作流程、数据采集和数据分析来增强协作。
[0018]例如，管道镜操作员26可在一个位置物理地操纵管道镜14，而移动装置操作员28可使用移动装置22在第二位置通过遥控技术与管道镜14交互并且物理地操纵管道镜14。第二位置可接近第一位置或者在地理上远离第一位置。同样，照相装置操作员30可在第三位置物理地操作PTZ照相装置16，以及移动装置操作员28可在第四位置通过使用移动装置22来遥控PTZ照相装置16。第四位置可接近第三位置或者在地理上远离第三位置。由操作员26和30所执行的任何和全部动作还可由操作员28通过移动装置22来执行。另外，操作员28可使用装置14、16和22、通过诸如基于IP的语音(VOIP)、虚拟白板、文本消息等的技术与操作员26和/或30进行通信。通过提供操作员28、操作员26和操作员30之间的远程协作技术，本文所述的技术可提供增强工作流程并且增加资源效率。实际上，无损测试过程可平衡云24与移动装置22、NDT检查装置12以及耦合到云24的外部系统的通信耦入口 ο
[0019]在一种操作模式中，移动装置22可由管道镜操作员26和/或照相装置操作员30来操作，以平衡例如较大屏幕显示器、更强大数据处理以及由移动装置22所提供的多种接口技术，如以下详细描述。实际上，移动装置22可由相应操作员26和30与装置14和16并列或前后操作。这种增强灵活性提供资源(包括人力资源)的更好利用和改进的检查结果O
[0020]无论由操作员28、26和/或30来控制，管道镜14和/或PTZ照相装置16可用来视觉地检查大量设备和设施。例如，管道镜14可插入多个管道镜端口和涡轮机械18的其他位置，以提供涡轮机械18的多个组件的照明和视觉观察。在所示实施例中，涡轮机械18示为适合于将含碳燃料转换为机械动力的燃气涡轮机。但是，可检查其他设备类型，包括压缩机、栗、透平膨胀机、风力涡轮机、水力涡轮机、工业设备和/或住宅设备。涡轮机械18(例如燃气涡轮机)可包括多种组件，其可由本文所述的NDT检查装置12来检查。
[0021]有鉴于以上所述，论述可通过使用本文所公开实施例来检查的某些涡轮机械18组件会是有益的。例如，可对图1所示涡轮机械18的某些组件检查腐蚀、侵蚀、破裂、泄漏、焊接检查等。机械系统、例如涡轮机械18在操作条件期间遭遇机械和热应力，这可要求某些组件的周期检查。在涡轮机械18的操作期间，诸如天然气或合成气之类的燃料可通过一个或多个燃料喷嘴32送到涡轮机械18以进入燃烧器36。空气可通过进气段38进入涡轮机械18，并且可由压缩机34来压缩。压缩机34可包括压缩空气的一系列级40、42和44。每级可包括一组或多组静叶片46和叶片48，其进行旋转以逐渐增加压力，以提供压缩空气。叶片48可附连到回转轮50，其与轴52连接。来自压缩机34的压缩废气可通过扩散段56离开压缩机34，并且可导向燃烧器36中以与燃料混合。例如，燃料喷嘴32可按照适当比率将燃料-空气混合物注入燃烧器36，以供最佳燃烧、发射、燃料消耗和功率输出。在某些实施例中，涡轮机械18可包括按照环形布置所设置的多个燃烧器36。各燃烧器36可将热燃料气体导向涡轮机54中。
[0022]如所示，涡轮机54包括由壳体76所包围的三个独立级60、62和64。每级60、62和64包括一组叶片或导叶66，其耦合到相应转子轮68、70和72 (其附连到轴74)。当热燃烧气体引起涡轮机叶片66的旋转时，轴74进行旋转以驱动压缩机34以及任何其他适当负载、例如发电机。最后，涡轮机械18通过排放段80来扩散和排放燃烧气体。诸如喷嘴32、AP 38、压缩机34、阀46、叶片48、轮50、轴52、扩散器56、级60,62和64、叶片66、轴74、壳体76和排放段80之类的涡轮机组件可使用所公开实施例、例如NDT检查装置12来检查和维护所述组件。
[0023]作为补充或替代，PTZ照相装置16可设置在涡轮机械18周围或内部的各种位置，并且用来取得这些位置的视觉观察。PTZ照相装置16还可包括适合于照射预期位置的一个或多个灯，并且还可包括以下针对图4详细描述、对得出多种难以到达区域中的观察有用的变焦、摇摄和倾斜技术。管道镜14和/或照相装置16还可用来检查设施20、例如石油和天然气设施20。各种设备、例如石油和天然气设备84可通过使用管道镜14和/或PTZ照相装置16视觉地检查。有利地，例如管道或导管86内部、水下(或者流体下)位置88以及难以观察位置(例如具有曲面或弯头90的位置)之类的位置可通过使用移动装置22、经过管道镜14和/或PTZ照相装置16视觉地检查。相应地，移动装置操作