CN101713493B - 一种管道内检测装置的定位装置和定位系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管道检测领域。提供了一种管道内检测装置的定位装置，包括：感应信号检测模块，用于检测来自管道内检测装置的感应信号；计时器；感应信号处理模块，分别与感应信号检测模块和计时器相连，用于根据感应信号检测模块的检测结果和计时器的计时信息，确定并记录管道内检测装置在管道内的位置以及该管道内检测装置经过该位置的时刻。还提供了一种管道内检测装置的定位系统，包括：感应信号发射器，设置在管道内检测装置上，用于发射感应信号；以及本发明所提供的定位装置。利用本发明的定位装置和定位系统，能够及时获得管道内检测装置在管道内的行进情况。

Description

一种管道内检测装置的定位装置和定位系统

技术领域

本发明涉及管道检测领域，更具体地说，涉及一种对管道内检测装置进行定位的定位装置和包括有该定位装置的定位系统。

背景技术

众所周知，管道输送是石油或天然气的主要输送手段。而且，为了将石油或天然气输送到所需地区，常常需要铺设较长距离的管道。

随着使用时间的增长，在较长距离的钢制管道中难免会出现各种缺陷，例如，由于发生电化学反应而可能会导致管道内壁受到腐蚀，从而产生凹坑或裂缝；由于外力作用而有可能导致管道发生的变形等。如果不及时对已经出现的缺陷采取补救措施，很容易使管道出现事故，造成巨大损失。因而，定期地对管道进行检测，从而及时掌控管道的实际情况具有十分重要的意义。

目前来说，在管道测量领域中常常采用一种管道内检测装置对管道进行检测，例如CN1828219A中公开了一种用于管道检测的管道内检测装置。在使用时，将管道内检测装置放入管道内部，然后该管道内检测装置在管道内流体压力的推动下沿管道行进，同时对管道内部进行检测，并记录管道内部的检测结果信息。

为了保证管道内检测装置在管道中安全且可靠地行进，从而顺利地完成管道内的检测工作，需要准确测定管道内检测装置在管道中的位置。对管道内检测装置进行定位的传统方法是：沿着管道在管道上设置有多个定位器，当管道内检测装置通过管道并依次经过各个定位器时，能够将经过各个定位器的时刻记录下来，从而确定管道内检测装置经过各个定位器的对应时刻。这种传统方法的缺陷在于：必须沿管道在管道上设置多个定位器，如果管道长度较长，需要设置的定位器的数量将十分庞大，从而造成设置定位器的工作劳动强度非常大，而且成本较高。

当管道内检测装置经过各个定位器时，由该管道内检测装置记录下经过各个定位器的时刻。因而，操作人员无法及时获得管道内检测装置经过各个定位器的时刻信息，只能在完成管道内检测装置的收集后，才能得知管道内检测装置经过各个定位器的时刻信息。

发明内容

本发明的一个目的在于克服用于管道内检测装置的现有的定位装置不能使操作人员及时获得管道内检测装置的信息的缺陷，而提供一种能够使操作人员及时获得管道内检测装置的信息的定位装置。

本发明的另一目的在于提供一种包括有上述定位装置的定位系统。

根据本发明的一个方面，提供了一种管道内检测装置的定位装置，其中，所述定位装置包括：感应信号检测模块，该感应信号检测模块用于检测来自所述管道内检测装置的感应信号；计时器；感应信号处理模块，该感应信号处理模块分别与所述感应信号检测模块和计时器相连，用于根据所述感应信号检测模块的感应信号和计时器的计时信息，确定并记录所述管道内检测装置在管道内的位置以及该管道内检测装置经过该位置的时刻。

按照本发明所提供的管道内检测装置的定位装置，该定位装置沿管道设置在地面的预定位置上，当管道内检测装置在管道内经过该定位装置所在的位置时，定位装置的感应信号检测模块能够检测到来自管道内检测装置的感应信号以及该感应信号的变化。当管道内检测装置经过所述定位装置时，感应信号处理模块根据感应信号检测模块的检测结果和计时器的计时信息，确定管道内检测装置的位置以及该管道内检测装置(恰好)经过所述位置的时刻。

由此可知，利用本发明所提供的管道内检测装置的定位装置，每当管道内检测装置经过所述定位装置时，操作人员都可以对定位装置进行查看，从而能够及时了解管道内检测装置的状况。

根据本发明的另一方面，还提供了一种管道内检测装置的定位系统，该定位系统包括：感应信号发射器，该感应信号发射器设置在所述管道内检测装置上，用于发射感应信号；以及本发明所提供的定位装置。

按照本发明所提供的管道内检测装置的定位系统，在使用时，沿管道将多个所述定位装置设置在地面上，当管道内检测装置依次经过各个定位装置时，每个定位装置都会获得所述管道内检测装置经过该定位装置的时刻，从而允许操作人员及时获得所述管道内检测装置在管道中的行进情况。

附图说明

图1为根据本发明的管道内检测装置的定位装置的框图；

图2为根据本发明的管道内检测装置的定位系统的框图。

具体实施方式

下面参考附图对本发明的实施方式进行详细的描述。

如图1所示，根据本发明一种实施方式的管道内检测装置的定位装置包括感应信号检测模块，该感应信号检测模块用于检测来自管道内检测装置的感应信号；计时器；感应信号处理模块，该感应信号处理模块分别与感应信号检测模块和计时器相连，用于根据感应信号检测模块的感应信号和计时器的计时信息，确定并记录所述管道内检测装置在管道内的位置以及该管道内检测装置经过该位置的时刻。

根据本发明提供的上述定位装置，可以通过定位装置中的感应信号检测模块探测到管道内检测装置与定位装置的相对距离，当管道内检测装置经过定位装置时，由感应信号处理模块通过计时器的计时来确定管道内检测装置在管道内的位置以及该管道内检测装置经过该位置的时刻。

因而，操作人员能够及时获知管道内检测装置经过该定位装置的时刻，从而获得管道内检测装置在管道内的行进情况。与传统定位方法中必须在完成管道内检测装置的回收后才能获取管道内检测装置的行进情况相比，根据本发明的定位装置能够及时掌握管道内检测装置的行进状态，如果出现问题能够及时处理，这显然具有较大的优势。

而且，所述定位装置可以安装在地下的管道上，或者可以沿管道设置在地面上，因而可以根据实际需要随时对定位装置的设置进行调整，例如：当完成管道的检测工作时，可以将定位装置取走。在铺设管道时，也无需同时安装传统的定位器，从而大大降低了传统定位器的安装工作的劳动强度。

定位装置中的感应信号检测模块用于检测来自管道内检测装置的感应信号。具体来说，当管道内检测装置在管道内行进时，设置在管道内检测装置上的感应信号发射器发出感应信号，感应信号检测模块会探测到该感应信号，而且随着管道内检测装置不断接近该定位装置，感应信号检测模块也能够检测出感应信号的变化。

该感应信号检测模块可以为各种感应信号接收器，如电磁波传感器或磁场信号传感器(如霍尔传感器)等。

感应信号处理模块与感应信号检测模块相连，用于根据感应信号检测模块对感应信号的检测结果和计时器的计时信息，确定并记录管道内检测装置在管道内的位置以及该管道内检测装置经过该位置的时刻。例如，当感应信号检测模块探测到的感应信号时，由于该定位装置的位置是确定的，从而能够通过该定位装置的位置来确定管道内检测装置的位置。由此，通过传递给感应信号处理模块的感应信号，感应信号处理模块利用与感应信号处理模块相连的计时器的计时，从而确定管道内检测装置在管道内的位置以及该管道内检测装置经过该位置的时刻。

感应信号检测模块可以与感应信号处理模块设置在一起；或者，将二者分开设置，例如：定位装置中的感应信号检测模块设置在管道上，而感应信号处理模块设置在地面上，从而将感应信号检测模块的检测数据传送给所述处理模块，也同样能够获得管道内检测装置在管道内的位置以及该管道内检测装置经过该位置的时刻。

感应信号处理模块可以是各种处理器，如CPU或单片机等。

在获得管道内检测装置在管道内的上述位置以及该管道内检测装置经过该位置的时刻后，感应信号处理模块对该位置和时刻进行处理，以获得表达该位置和时刻的定位信息。

为了便于及时将获得的所述定位信息发送出去，在优选情况下，所述定位装置还包括数据发送模块，该数据发送模块与所述感应信号处理模块相连，用于将管道内检测装置在管道内的所述位置以及该管道内检测装置经过该位置的所述时刻发送出去。因而，操作人员不需要在该定位装置附近守候管道检测装置的经过，而当管道检测装置经过定位装置后，感应信号处理模块获得的所述管道内检测装置在管道内的所述位置以及该管道内检测装置经过该位置的所述时刻可以经由该数据发送模块发送给操作人员。因而，能够大大降低操作人员的劳动强度。

根据本发明不同的实施方式，为了满足不同的需求，数据发送模块可以将获得的所述管道内检测装置在管道内的所述位置以及该管道内检测装置经过该位置的所述时刻以不同的方式发送给操作人员，例如，数据发送模块可以为有线或无线的方式。

在优选情况下，数据发送模块为无线信号发射器，用于以无线方式发送所述管道内检测装置在管道内的所述位置以及该管道内检测装置经过该位置的所述时刻。因而，在进行管道检测作业时，操作人员将定位装置设置在预定位置即可，无需在该预定位置等待管道内检测装置的经过。此后，操作人员可以离开现场，到舒适的休息位置休息或者进行其他工作。待管道内检测装置经过后，该定位装置通过无线传输的方式将管道内检测装置在管道内的所述位置以及该管道内检测装置经过该位置的所述时刻发送给操作人员。

为了及时告知操作人员管道内检测装置已经经过该定位装置，优选地，所述定位装置为可移动的定位装置，所述感应信号处理模块还用于当确定所述管道内检测装置经过所述位置的所述时刻时发出警示信号。也就是说，当管道内检测装置经过定位装置时，该感应信号处理模块能够向操作人员发出警示信号，例如，发出报警音、报警光束或其他形式的警示信号。或者，感应信号处理模块可以控制所述数据发送模块发出上述警示信号。

因而，操作人员得知管道内检测装置已经经过该定位装置的信息，便会来到该定位装置现场，将该定位装置取走，或者直接通过该定位装置获得所述管道内检测装置在管道内的所述位置以及该管道内检测装置经过该位置的所述时刻。

由于定位装置为可移动的定位装置，因而，可以根据需要将定位装置设置在预定的位置，以便对管道内检测装置进行定位。从而，根据该实施方式的定位装置能够灵活地适用于多种应用场合。

在管道内检测装置在管道内的行进过程中，设置在管道内检测装置上的感应信号发射器与地面上定位装置的感应信号检测模块之间的连通链路需要通过管道以及管道外的介质(如泥土、水等)，因而感应信号在传输过程中很有可能会有衰减。而且，在铁路、通信设置(如广播发射塔)附近，感应信号很容易受到干扰。

因而，为了提高感应信号的抗干扰能力，并尽可能地减少信号的衰减，在优选情况下，所述感应信号发射器为发出低频磁场信号的信号发射器，所述定位装置的所述感应信号检测模块为磁敏元件，如霍尔传感器。发出低频磁场信号的信号发射器发出的低频磁场信号的频率为15赫兹至30赫兹。进一步优选地，该低频磁场信号的频率为20赫兹至25赫兹。

自然，本发明中的感应信号并不限于低频磁场信号，也可以利用其他常用类别的能够实现相对位置判断功能的识别信号，如电磁波信号等。

定位装置中的计时器用于对管道内检测装置进行计时，因而，在管道内检测装置的行进过程中，对管道内检测装置经过定位装置的时刻进行标定，从而使感应信号处理模块获得所述管道内检测装置在管道内的所述位置以及该管道内检测装置经过该位置的所述时刻。

通常，计时器的计时起点与管道内检测装置在管道内开始进行检测作业的起点时刻是相同的，以使计时器的计时与管道内检测装置的行进过程同步进行。因此，该计时器的准确程度直接影响对管道内检测装置的定位精度，优选地，为了确保对管道内检测装置的定位具有较高的精度，所述计时器为GPS计时器。通过GPS计时器，能够获得以秒脉冲的方式进行计时。

为了便于操作人员对该定位装置进行操作，优选地，定位装置还包括用于操作该定位装置的操作面板和用于显示定位信息(表示管道内检测装置在管道内的位置以及该管道内检测装置经过该位置的时刻)的显示装置。

操作定位装置的操作面板可以包括有开关按钮(用于启动或关闭该定位装置)、调谐旋钮(用于对感应信号模块进行调整，以接收来自管道内检测装置的感应信号)等控制件。定位装置还可以包括有显示所述定位信息的显示装置，例如，当该定位装置获取定位信息时(即管道内检测装置经过该定位装置)，则显示装置能够接收来自数据发送模块的定位信息，并将该定位信息表示出来，以便于操作人员准确识别。

在优选情况下，为了便于操作，操作面板和显示装置可以集成为触摸屏。

为了利用本发明提供的上述定位装置对管道内检测装置进行检测过程中的全程定位，本发明还提供了一种包括有本发明的上述定位装置的定位系统，如图2所示，该定位系统包括：感应信号发射器2，该感应信号发射器2设置在所述管道内检测装置1上，用于发射感应信号；以及本发明提供的上述定位装置3。

为了便于应用于长距离的管道检测作业中，优选地，所述定位装置3为多个，该多个定位装置3设置在管道沿线。

如图2所示，在进行检测作业的过程中，管道内检测装置1沿方向F在管道内前进。在地面上沿管道设置有多个本发明提供的定位装置3，当管道内检测装置依次经过各个定位装置3时，该定位装置3通过感应信号检测模块来检测来自所述管道内检测装置1的感应信号，然后由感应信号处理模块根据感应信号检测模块的检测结果和计时器的计时信息，确定管道内检测装置1在管道内的位置以及该管道内检测装置经过该位置的时刻，因而，操作人员能够及时掌控管道内检测装置1在管道内的行进状况。

根据本发明的一种优选实施方式，所述定位装置为可移动的定位装置，所述感应信号处理模块还用于当确定所述管道内检测装置经过所述位置的所述时刻时发出警示信号。一方面，能够使操作人员及时得知管道内检测装置是否经过该定位装置，另一方面，使该实施方式的定位系统能够灵活地适用于各种应用场合。

为了提高感应信号的抗干扰能力，并尽可能地减少信号的衰减，在优选情况下，所述感应信号发射器为发出低频磁场信号的信号发射器，所述定位装置的所述感应信号检测模块为磁敏元件，如霍尔传感器。

该低频磁场信号的频率为15赫兹至30赫兹，进一步优选为20赫兹至25赫兹。

通常，在管道内检测装置1本身上也设置有一个计时器，该计时器跟随管道内检测装置1在管道内移动，也可以根据定位装置3的感应信号记录管道内检测装置1在管道内的位置以及该管道内检测装置经过该位置的时刻。因此，利用本发明提供的计时器和管道内检测装置1本身上的计时器同步地进行计时，从而能够相互校对，以获得更高的精度。而且，由于具有两份计时信息，从而获得备份的数据，当其中的一份丢失或有误时，也无需重新进行成本较高的管道检测作业。

为了确保所述多个定位装置3具有相同的时间基准，优选地，所述多个定位装置3具有公共的计时器，即GPS计时器。或者，多个定位装置的计时器为同步计时的。优选地，所述多个定位装置3的计时器与管道内检测装置1的计时器具有相同的计时起点。例如，当管道内检测装置1开始进行检测时，多个定位装置3的计时器(GPS计时器)和管道内检测装置1的计时器同时从零开始计时。

在本发明所提供的管道内检测装置的定位系统中，由于具有多个定位装置3(如果管道较长的话，定位装置3的数量将是较大的)，为了及时汇总多个定位装置3所获得的数据信息(如管道内检测装置1的位置和时刻、定位装置3本身的位置信息等)，优选地，所述定位系统还包括基站4，该基站4与所述定位装置3通信，用于接收所述述管道内检测装置在管道内的位置以及该管道内检测装置经过该位置的时刻。

按照该实施方式的定位系统，当多个定位装置依次获得关于管道内检测装置1的定位信息后，则定位装置3将获得的定位信息发送给基站4。定位信息发送的方式可以通过通信线路(如电话)、网络数据传输或无线传输的方式，可以根据具体的应用场合加以选择。

基站4的数量也可以根据管路系统的长短和连接情况进行选择，例如，如果一个基站即可与所有定位装置3通信，则可以选择一个基站即可；如果需要多个基站才能将所有定位装置3通信，则还可以建立基站与基站之间的通信，或者分级进行基站的构建。

虽然上述文字对本发明的具体实施方式进行了描述，但本领域的普通技术人员应该明白，本发明所包含的内容并不限于此，在不脱离本发明实质范围的前提下，可以做出各种修改、替换和变化。

Claims (13)

1.一种管道内检测装置的定位装置，其中，该定位装置包括：

感应信号检测模块，该感应信号检测模块用于检测来自所述管道内检测装置的感应信号；

计时器；

感应信号处理模块，该感应信号处理模块分别与所述感应信号检测模块和计时器相连，用于根据所述感应信号检测模块的感应信号和计时器的计时信息，确定并记录所述管道内检测装置在管道内的位置以及该管道内检测装置经过该位置的时刻。

2.根据权利要求1所述的定位装置，其中，所述定位装置还包括数据发送模块，该数据发送模块与所述感应信号处理模块相连，用于发送所述管道内检测装置在管道内的所述位置以及该管道内检测装置经过该位置的所述时刻。

3.根据权利要求2所述的定位装置，其中，所述数据发送模块为无线信号发射器，用于以无线方式发送所述位置和所述时刻。

4.根据权利要求1所述的定位装置，其中，所述定位装置为可移动的定位装置，所述感应信号处理模块还用于当确定所述管道内检测装置经过所述位置的所述时刻时发出警示信号。

5.根据权利要求1所述的定位装置，其中，所述计时器为GPS计时器。

6.根据权利要求1所述的定位装置，其中，所述定位装置还包括用于操作该定位装置的操作面板和用于显示所述管道内检测装置在管道内的位置以及该管道内检测装置经过该位置的时刻的显示装置。

7.根据权利要求6所述的定位装置，其中，所述操作面板和显示装置设置在触摸屏上。

8.一种管道内检测装置的定位系统，其中，该定位系统包括：

感应信号发射器，该感应信号发射器设置在所述管道内检测装置上，用于发射感应信号；以及

根据权利要求1至5和7中任意一项所述的定位装置。

9.根据权利要求8所述的定位系统，其中，所述定位装置为多个，所述多个定位装置设置在管道沿线。

10.根据权利要求8所述的定位系统，其中，所述定位装置为可移动的定位装置，所述感应信号处理模块还用于当确定所述管道内检测装置经过所述位置的所述时刻时发出警示信号。

11.根据权利要求8所述的定位系统，其中，所述感应信号发射器为发出低频磁场信号的信号发射器，所述定位装置的所述感应信号检测模块为磁敏元件。

12.根据权利要求10所述的定位系统，其中，发出低频磁场信号的信号发射器发出的低频磁场信号的频率为15赫兹至30赫兹。

13.根据权利要求8-10中任意一项所述的定位系统，其中，该定位系统还包括基站，该基站与所述定位装置通信，用于接收所述述管道内检测装置在管道内的位置以及该管道内检测装置经过该位置的时刻。

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