DE112009002247T5

DE112009002247T5 - Inspektion einer Pipeline

Info

Publication number: DE112009002247T5
Application number: DE112009002247T
Authority: DE
Inventors: John M. Dobbs
Original assignee: Analogic Corp
Current assignee: Analogic Corp
Priority date: 2008-09-19
Filing date: 2009-06-12
Publication date: 2011-12-22
Also published as: WO2010033282A2; US20110178726A1; CA2737603A1; CA2737555A1; WO2010033265A1; CA2737603C; DE112009002256T5; US8759780B2; US20110168900A1; WO2010033282A3

Abstract

Die vorliegende Anmeldung betrifft die Untersuchung einer Pipeline (104) wie beispielsweise einer Kohlenwasserstoff-Pipeline. Sie findet insbesondere Anwendung bei der Untersuchung von Pipelines in rauen Umgebungen. Eine externe Einrichtung (216), wie beispielsweise eine Fernstation (112) und/oder eine Zentralstation (114) überträgt Topographiedaten zu einem Datenaufnahmekopf (102), der ausgelegt ist, die Pipeline (104) zu untersuchen. Basierend auf den Topographiedaten untersucht ein oder mehrere Datenaufnahmeköpfe (102) die Pipeline (104) und erzeugt Pipeline-Daten und/oder Positionsdaten, die zur Identifizierung von einer oder mehreren Eigenschaften der Pipeline (104) verwendet werden können. Diese Daten können zu einer Fernstation (112), beispielsweise einem Lastkraftwagen, übertragen werden, die die Daten analysieren kann, um beispielsweise festzustellen, wo eine Wartung an der Pipeline durchgeführt werden soll. Ein menschlicher Bediener kann die Datenaufnahmeköpfe (102) von der Fernstation (112) beobachten und auf die dem Datenaufnahmekopf (102) begegnenden Probleme reagieren.

Description

Bezugnahme auf verwandte Anmeldungen
Diese Anmeldung bezieht sich auf die am 19. September 2008 eingereichte vorläufige US-Anmeldung der Seriennummer 61/192,573, die hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit dem Inhalt der vorliegenden Anmeldung hinzugefügt wird. Die am 13. März 2009 eingereichte PCT-Anmeldung PCT/US09/37085 wird ebenfalls in ihrer Gesamteinheit dem Inhalt der vorliegenden Anmeldung durch Bezugnahme hinzugefügt.
Hintergrund
Die vorliegende Anmeldung betrifft die Prüfung von Pipelines oder anderen Transportgefäßen für Fluide (beispielsweise eine Kolonne, ein Wärmetauscher-Silo usw.). Sie findet besondere Anwendungen bei Inspektionen bei oberirdischen Kohlenwasserstoff-Pipelines. Sie betrifft auch andere Anwendungen, bei welchen Daten eines bewegbaren (mobilen) Abtasters (Scanners) benutzt werden, um Informationen über die Struktur und/oder die Dynamik eines abgetasteten Objektes zu liefern.
Inspektionen von Pipelines sind üblich, um Defekte, Hemmnisse und Fehler im Herstellungsprozess zu detektieren, die den Fluid-Fluss beeinträchtigen können. Darüber hinaus können Pipelines mit der Zeit Abnutzung, Korrosion, usw. erleiden, die zu einer Strukturermüdung, Bruchstücken oder Rissen führen können, welche ein Leck der Pipeline bewirken oder in anderer Weise die Performance beeinflussen. Eine Leckage von Fluid kann zu erheblichen finanziellen Kosten und Produktionsverzögerungen einer für die Pipeline verantwortlichen Einheit führen, sodass es für Pipelines wünschenswert ist, regelmäßig inspiziert zu werden, um Risse, Wand-Dünnung usw. zu erkennen, bevor ein Leck auftritt.
Unglücklicherweise ist bei einigen Anwendungen der Inspektionsprozess aufgrund der Anzahl der Pipelines und/oder der Länge der Pipelines zeitaufwändig. Beispielsweise können Pipelines, die Öl oder andere Kohlenwasserstoffe von einer Extraktionsplattform zu einem Verschiffungs-Dock liefern, Hunderte oder Tausende Meilen lang sein. Darüber hinaus können mehrere Pipelines parallel verlaufen und jede dieser parallelen Pipelines kann einer Inspektion zu unterziehen sein. Daher kann der Inspektionsprozess abhängig von der Geschwindigkeit der Prüfung Monate, wenn nicht Jahre, bis zu seinem Abschluss in Anspruch nehmen.
Die Orte einiger Pipelines komplizieren ferner den Inspektionsprozess. Einige Pipelines, insbesondere Kohlenwasserstoff-Pipelines, befinden sich in Gebieten mit rauen Umweltbedingungen, die eine Inspektion schwierig machen. Beispielsweise werden einige Öl- und Erdgas-Pipelines in Alaska in den Sommermonaten nicht inspiziert, da der Boden zu weich ist. Deshalb werden Pipeline-Inspektionen während der Wintermonate durchgeführt, wenn die Temperatur unter –40° fallen kann und der Tag eine Stunde Sonnenlicht aufweist. In solchen Umgebungen ist es schwierig, Pipelines zu inspizieren, insbesondere dann, wenn Menschen eine wesentliche Rolle in dem Inspektionsprozess spielen (beispielsweise beim Führen eines Datenaufnahmekopfes).
Ein Typ einer Inspektionsvorrichtung ist in dem US-Patent 5,698,854 von Gupta beschrieben. Gupta beschreibt einen Inspektions-Fahrwagen oder Datenaufnahmekopf, der ausgelegt ist, bewegbar an einer Pipeline angebracht zu sein. Wenn er sich entlang der Pipeline bewegt, benutzt er Strahlung um die Pipelines zu untersuchen und Pipeline-Daten zu erzeugen. Die Pipeline-Daten werden dann zu einem Computer übertragen, der Logik einsetzt, um die Wanddicke der Pipeline zu berechnen, die in Echtzeit auf einem Monitor dargestellt wird, wenn der Datenaufnahmekopf die Prüfung fortführt. Falls die Wanddicke unter einen vorbestimmten Wert fällt, kann ein Warnsystem in dem Computer ausgelöst werden.
Um den Datenaufnahmekopf zu manövrieren kann ein Bediener eine Fernsteuerung benutzen, um ein Antriebssystem in dem Fahrwagen zu aktivieren und/oder um die Geschwindigkeit des Fahrwagens zu wechseln. Darüber hinaus kann der Bediener die Datensammelrate verändern, um den Grad an Auflösung zu verbessern oder zu reduzieren.
Während die in Gupta beschriebene Inspektionsvorrichtung sich in einigen Anwendungen als nützlich herausgestellt hat, ist sie in anderen Anwendungen aufgrund des Grads an menschlicher Mitwirkung für den Betrieb des Datenaufnahmekopfes weniger geeignet. Beispielsweise ist es für Menschen in Gebieten, in denen Pipeline-Inspektionen, wie beispielsweise in Alaska, praktisch in der Dunkelheit durchgeführt werden, selbst mit künstlicher Beleuchtung schwierig, den Datenaufnahmekopf entlang der Pipeline zu navigieren. Darüber hinaus muss sich der Bediener in enger räumlicher Nähe zu dem Datenaufnahmekopf befinden, um den Betrieb zu überblicken. Aufgrund der Möglichkeit einer Strahlungsaussetzung durch die Strahlungsquelle in dem Datenaufnahmekopf kann der Bediener jedoch nicht zu nahe herankommen. Daher ist die Fähigkeit des Bedieners, den Fortschritt visuell zu überwachen und den Datenaufnahmekopf zu bedienen, beeinträchtigt. Solche Situationen wie diese erhöhen die Wahrscheinlichkeit eines menschlichen Fehlers. Ein menschlicher Fehler bei der Navigation kann den Fortschritt bei der Inspektion behindern und/oder kann einen ernsten Schaden an dem Datenaufnahmekopf verursachen, falls der Datenaufnahmekopf beispielsweise an eine Pipeline-Stütze anschlägt.
Übersicht
Aspekte der vorliegenden Erfindung betreffen die obigen und andere Gesichtspunkte. Gemäß einem Aspekt ist eine Vorrichtung geschaffen. Die Vorrichtung umfasst einen Datenaufnahmekopf, der ausgelegt ist, eine Pipeline zu untersuchen und in Antwort darauf Pipeline-Daten zu erzeugen, die eine Eigenschaft der Pipeline angeben. Die Vorrichtung umfasst ferner eine Zentralstation, die ausgelegt ist, Pipeline-Daten zu empfangen und Topographiedaten zu liefern, aus denen ein oder mehrere Bedienungsbefehle für den Datenaufnahmekopf abgeleitet werden.
Gemäß einem anderen Aspekt wird eine Vorrichtung zur Kommunikation mit dem Datenaufnahmekopf geschaffen. Die Vorrichtung umfasst einen Transceiver für eine 2-Wege-Kommunikation mit wenigstens einem Datenaufnahmekopf und einen Analysator, der ausgelegt ist, die von dem wenigstens einen Datenaufnahmekopf erhaltenen Pipeline-Daten zu analysieren. Die Vorrichtung umfasst ferner eine Steuerung, die ausgelegt ist, Befehle für den wenigstens einen Datenaufnahmekopf betreffend wie die Pipeline zu untersuchen und/oder wie eine Pipeline zu überfahren (abzufahren) ist, zu erzeugen.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt wird ein Datenaufnahmekopf geschaffen. Der Datenaufnahmekopf umfasst eine Pipeline-Inspektionskomponente, die ausgelegt ist, die Pipeline zu inspizieren und in Antwort darauf Pipeline-Daten zu erzeugen, und einen Positionsermittler, der ausgelegt ist, Positionsdaten zu erzeugen, die einen Ort des Datenaufnahmekopfes angeben. Der Datenaufnahmekopf umfasst ferner einen Transceiver, der ausgelegt ist, die Pipeline-Daten und/oder die Positionsdaten an eine externe Datenhandhabungs-Einrichtung zu übertragen und Topographiedaten von der externen Datenhandhabungs-Einrichtung zu empfangen. Der Datenaufnahmekopf umfasst ferner eine Steuerung, die ausgelegt ist, die Bewegung des Datenaufnahmekopfes basierend auf den empfangenen Topographiedaten zu steuern.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Sammeln von Daten geschaffen. Das Verfahren umfasst das Empfangen von Topographiedaten von einer Fernstation, das Untersuchen einer Pipeline basierend auf den empfangenen Topographiedaten und das Erzeugen von Pipeline-Daten basierend auf der Untersuchung. Das Verfahren umfasst ferner das Erzeugen von Positionsdaten, die einen Ort auf der Pipeline identifizierender untersucht wird, und das Kombinieren der Pipeline-Daten mit den Positionsdaten, um analysierte Pipeline-Daten zu erzeugen.
Nach einem weiteren Aspekt wird ein Datenaufnahmekopf geschaffen. Der Datenaufnahmekopf umfasst eine Pipeline-Inspektionskomponente, die ausgelegt ist, eine Pipeline zu inspizieren und in Antwort darauf Pipeline-Daten zu erzeugen, und einen Positionsermittler, der ausgelegt ist, Positionsdaten zu erzeugen, die eine Position des Datenaufnahmekopfes angeben. Der Datenaufnahmekopf kann ferner eine Topographieerfassungskomponente umfassen, die ausgelegt ist, Sensordaten zu erzeugen, die eine Topographie der Pipeline angeben, und einen Transceiver, der ausgelegt ist, die Pipeline-Daten und/oder die Positionsdaten zu einer externe Datenhandhabungs-Einrichtung zu übertragen. Der Datenaufnahmekopf kann ferner eine Steuerung umfassen, die ausgelegt ist, die Bewegung des Datenaufnahmekopfes basierend auf den Sensordaten zu steuern.
Der Durchschnittsfachmann wird beim Lesen und Verstehen der angefügten Beschreibung noch weitere Aspekte der vorliegenden Anmeldung erfassen.
Figuren
Die Anmeldung ist in beispielhafter und nicht beschränkender Weise durch die Figuren der beigefügten Zeichnungen dargestellt, in welchen gleiche Bezugszeichen ähnliche Elemente bezeichnen.
1 zeigt eine schematische Blockdarstellung einer beispielhaften Vorrichtung zum Inspizieren einer Pipeline.
2 zeigt eine schematische Blockdarstellung eines beispielhaften Datenaufnahmekopfes.
3 zeigt eine schematische Blockdarstellung einer Fernstation.
4 zeigt eine schematische Blockdarstellung einer Zentralstation.
5 zeigt ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Sammeln von Daten.
Beschreibung
1 zeigt eine Systemblockdarstellung eines Beispiels einer Vorrichtung 100 zur Inspektion von Pipelines 104. Es versteht sich, dass der Begriff ”Pipeline” hier in einem breiten Sinne verwendet wird um, unter anderem, einen Fluid-Transportbehälter und/oder einen Abschnitt eines solchen zu beschreiben. Während die Vorrichtung 100 in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet werden kann, findet sie insbesondere Anwendung bei der Inspektion von Kohlenwasserstoff-Pipelines. Derartige Pipelines überbrücken oft Hunderte von Meilen über Land und befinden sich oft in rauen Umgebungen. Inspektionen der Pipelines sind häufig zeitaufwändig, teuer und für die Arbeit durch Menschen nicht durchführbar. Deshalb ist eine Inspektionsvorrichtung bevorzugt die über lange Stunden mit geringem oder ohne menschlichen Eingriff oder Bedienung betreibbar ist.
Die beispielhafte Vorrichtung 100 umfasst ein oder mehrere Datenaufnahmeköpfe 102, die ausgelegt sind, selektiv mit einer jeweiligen Pipeline 104 gekoppelt oder daran befestigt zu sein. In einigen Anwendungen, beispielsweise in solchen, bei denen Pipelines parallel oder in enger räumlicher Nähe verlaufen, kann es nützlich sein, mehrere Datenaufnahmeköpfe gleichzeitig zu verwenden. In dem dargestellten Beispiel um fassen jeweilige Pipelines 104 eines ersten Satzes 106 von einer oder mehreren Pipelines einen Datenaufnahmekopf 102 (beispielsweise ist jeder Datenaufnahmekopf 102 auf einer Pipeline 104 positioniert). In ähnlicher Weise umfassen jeweilige Pipelines 104 eines zweiten Satzes 108 von Pipelines, oder ein zweiter Abschnitt der in dem ersten Satz 106 dargestellten Pipelines, Datenaufnahmeköpfe 102.
Wie indem Beispiel dargestellt, können ”n” Sätze 110 von Pipelines oder ”n” Segmente derselben Pipelines vorhanden sein, und die Vorrichtung 100 kann eine Anzahl von ”m” Datenaufnahmeköpfen 102 umfassen wobei ”n” und ”m” ganze Zahlen größer als Null sind. Dem Fachmann ist ersichtlich, dass ”n” und ”m” nicht identisch sein müssen. Beispielsweise können aufgrund der Herstellungskosten der Datenaufnahmeköpfe 102 weniger Datenaufnahmeköpfe vorhanden sein als parallel verlaufende Pipelines 104.
Die Datenaufnahmeköpfe 102 könne ausgelegt sein, unter anderem Topographiedaten bezogen auf die Topographie der Pipeline 104 von einer externen Datenhandhabungs-Einrichtung oder Datenhandhabungs-Einrichtungen (beispielsweise 112 und/oder 114) zu empfangen. Die Topographiedaten können auf die Oberfläche der Pipelines 104, Aspekten im Inneren der Pipeline 104 und/oder die die Pipeline 104 umgebende Umwelt bzw. Umgebung bezogen sein. Beispielsweise können die Datenaufnahmeköpfe 102 Informationen bezogen auf Hindernisse (beispielsweise Pipeline-Stützbalken, Markierungen usw.) und/oder Richtungsänderungen, die der Datenaufnahmekopf 102 demnächst durchmanövrieren wird, empfangen.
Es versteht sich, dass die Form oder Komplexität der Topographiedaten beispielsweise in Abhängigkeit von den Bearbeitungsfähigkeiten des Datenaufnahmekopfes 102 variieren kann. In einer Ausführungsform umfassen die Topographiedaten Daten, die auf eine Startposition und/oder eine Endposition einer Untersuchung bezogen sind, und der Datenaufnahmekopf 102 kann seine Bewegungen entlang der Pipeline unabhängig von einer externen Datenhandhabungs-Einrichtung (beispielsweise einer Fernstation und/oder einer Zentralstation) steuern. In einer anderen Ausführungsform, in der ein Datenaufnahmekopf 102 minimale Verarbeitungsfähigkeiten aufweist, können die von dem Datenaufnahmekopf 102 empfangenen Topographiedaten in der Form von Kommandos oder Befehlen vorliegen, die die Datenaufnahmeköpfe 102 instruieren, wie die Pipeline 104 abzufahren ist (beispielsweise den Datendatenaufnahmekopf 102 instruieren, wie ein Hindernis zu vermeiden ist). In noch einer weiteren Ausführungsform, in welcher der Datenaufnahmekopf 102 ausreichende Verarbeitungsfähigkeiten aufweist, können die von dem Datenaufnahmekopf 102 empfangenen Topographiedaten für die Verwendung durch den Datenaufnahmekopf 102 weniger geeignet sein und der Datenaufnahmekopf 102 kann Logik verwenden, um Befehle basierend auf den Topographiedaten zu erzeugen. Beispielsweise können die Topographiedaten die Architektur der Pipeline identifizieren und der Datenaufnahmekopf 102 kann die Topographiedaten analysieren, um Befehle zu erzeugen, die benutzt werden können, um den Datenaufnahmekopf 102 und/oder Komponenten des Datenaufnahmekopfes zu betreiben (beispielsweise um um Hindernisse herum zu manövrieren).
Es versteht sich, dass in einigen Ausführungsformen Topographiedaten und Befehle voneinander unterscheidbar sind. D. h., Topographiedaten können Daten betreffen, die sich Beispielsweise auf die Architektur der Pipeline oder andere Daten, die ein Layout der Pipeline 104 und/oder eine die Pipeline 104 umgebende Umwelt betreffen, beziehen, während Befehle Instruktionen betreffen können, die den Datenaufnahmekopf 102 instruieren, wie entlang der Pipeline zu manövrieren ist. Anders ausgedrückt können Topographiedaten in einer generischen Weise verwendet werden, um sich auf jegliche Daten, einschließlich Befehle, zu beziehen, die helfen, den Datenaufnahmekopf 102 zu führen, oder sie können in speziellerer Weise verwendet werden, um sich auf Daten zu beziehen, die verwendet werden, um Befehle zu erzeugen, wobei der Begriff Befehle, wie er hier verwendet wird, beispielsweise allgemein auf Instruktionen zum Manövrieren beschränkt ist.
Basierend auf bzwo. in Abhängigkeit von den empfangenen Topographiedaten und/oder den von dem Datenaufnahmekopf erzeugten Daten (beispielsweise Sensordaten), überfahren die Datenaufnahmeköpfe 102 ihre jeweiligen Pipelines 104 in einer im Wesentlichen axialen Richtung (beispielsweise einer Richtung parallel zu der Richtung des Fluid-Flusses) und untersuchen die. Pipelines 104 um Pipeline-Daten zu erzeugen, die ein oder mehrere Eigenschaften der Pipeline 104 (beispielsweise Dicke der Wand einer Pipeline, Korrosion, usw.) angeben. Die durch die Untersuchung (Prüfung) der Pipeline 104 erzeugten Pipeline-Daten können von dem Datenaufnahmekopf 102 verarbeitet und/oder zu einer oder mehreren bezogen auf den Datenaufnahmekopf 102 externen Quellen übertragen werden.
Die Vorrichtung 100 kann auch eine oder mehrere Fernstationen 111, 112 und 113 umfassen, die im Betrieb mit einer oder mehreren Datenaufnahmeköpfen 102 gekoppelt sind. In dem Beispiel ist eine erste Fernstation 111 im Betrieb mit Datenaufnahmeköpfen 102, die auf einem ersten Satz 106 von Pipelines positioniert sind, gekoppelt, und eine zweite Fernstation 112 ist im Betrieb mit Datenaufnahmeköpfen 102, die auf einem zweiten Satz 108 von Pipelines positioniert sind, gekoppelt. Wie dar gestellt können ”n” Fernstationen 113 (beispielsweise entsprechend den ”n” Sätzen 110 von Pipelines) vorhanden sein, wobei ”n” eine ganze Zahl größer als Null ist.
Es versteht sich, dass ”Fernstationen” hier in einem breiten Sinne verwendet wird, um ein bewegbares Objekt, wie beispielsweise einen Lastkraftwagen oder einen Trailer, zu bezeichnen, der in enger räumlicher Nähe (beispielsweise innerhalb einiger weniger Hundert Yards) zu den Datenaufnahmeköpfen 102 positioniert ist. Auf diese Weise können die Fernstationen (die hier beispielsweise kollektiv als 112 bezeichnet werden, da sie im Wesentlichen dieselben Funktionen ausüben) den Verlauf des Datenaufnahmekopfes oder der Datenaufnahmeköpfe 102 überwachen und/oder auf Probleme reagieren, die auftreten, während die Datenaufnahmeköpfe 102 in Betrieb sind. Beispielsweise können die Fernstationen 112 dem Datenaufnahmekopf 102 Unterstützung zukommen lassen, wenn es im Schnee feststeckt.
Die Fernstationen 112 können ausgelegt sein, Daten zu den Datenaufnahmeköpfen 102 zusenden und/oder Daten von den Datenaufnahmeköpfen 102 zu empfangen. Beispielsweise können Pipeline-Daten und/oder von dem Datenaufnahmekopf 102 erzeugte Positionsdaten (beispielsweise Daten, die die Position des Datenaufnahmekopfes 102 identifizieren) von der Fernstation 112 empfangen werden. In ähnlicher Weise können die Topographiedaten, die von dem Datenaufnahmekopf verwendet werden um die einer Untersuchung unterzogene Pipeline 104 abzufahren, von der Fernstation 112 zu dem Datenaufnahmekopf 102 übertragen werden. Auf diese Weise kann sich die Fernstation 112 in einer 2-Wege-Kommunikation mit den Datenaufnahmeköpfen 102 befinden.
Es versteht sich, dass von einer Fernstation 112 zu einem Datenaufnahmekopf 102 gesendete Daten (beispielsweise Topographiedaten) und/oder Daten, die an der Fernstation 112 von dem Datenaufnahmekopf 102 empfangen werden (beispielsweise Pipeline-Daten, Positionsdaten, usw.) von der Fernstation 112 analysiert oder verarbeitet werden können. Beispielsweise kann die Fernstation 112 die Pipeline-Daten und Positionsdaten kombinieren, um analysierte Pipeline-Daten zu erzeugen. In einem anderen Beispiel empfängt die Fernstation 112 Topographiedaten von einer Zentralstation 114 und wandelt diese in Befehle, die zu dem Datenaufnahmekopf 102 gesendet werden. Durch Verwendung der Fernstationen 112 in dieser Weise können die Verarbeitungsfähigkeiten der Datenaufnahmeköpfe 102 reduziert werden, um beispielsweise den Energieverbrauch, das Gewicht und/oder die Größe des Datenaufnahmekopfes 102 zu reduzieren.
Die Fernstation 112 kann auch ausgelegt sein, Daten an eine Zentralstation 114 zu senden und/oder Daten von der Zentralstation zu empfangen. Beispielsweise kann die Fernstation 112 die analysierten Pipeline-Daten zu der Zentralstation 114 (beispielsweise zur Speicherung) übertragen und/oder kann Topographiedaten von der Zentralstation 114 empfangen. Auf diese Weise kann die Fernstation in einer 2-Wege-Kommunikation mit der Zentralstation sein.
Wie dargestellt kann die Zentralstation 114 ausgelegt sein, Daten von einer Vielzahl von Fernstationen (beispielsweise 111, 112 und 113) zu empfangen. Empfangene Daten können von der Zentralstation 114 verarbeitet werden (beispielsweise um zu entscheiden, wann/ob eine Wartungsmannschaft ausgesandt wird) und/oder können von der Zentralstation 114 beispielsweise in einem Datenspeichergerät gespeichert werden. Auf diese Weise kann die Zentralstation 114 als ein Hub für die Pipeline-Inspektions- und/oder die Pipeline-Wartungsinformationen dienen.
Die Topographiedaten, die verwendet werden, um für die Datenaufnahmeköpfe 102 Befehle abzuleiten, können ebenfalls in der Zentralstation gespeichert werden. Wenn ein Abschnitt einer Pipeline 104 durch einen Datenaufnahmekopf inspiziert werden soll, kann die Zentralstation 114 Topographiedaten, die auf diesen Abschnitt der Pipeline 104 bezogen sind, an eine Fernstation 112 übertragen, die im Betrieb mit dem Datenaufnahmekopf 102 gekoppelt ist, die dann die Daten zu dem Datenaufnahmekopf 102 übertragen kann.
Es versteht sich, dass in einer Ausführungsform der Vorrichtung 100 keine Fernstationen 112 vorhanden sein können. Beispielsweise kann eine Fernstation 112 nicht Teil der Vorrichtung 100 sein, wenn eine minimale Wahrscheinlichkeit dafür besteht, dass einem Datenaufnahmekopf während der Untersuchung ein Problem widerfahren wird. Deshalb können die Pipeline-Daten von dem Datenaufnahmekopf 102 zu der Zentralstation 114 übertragen werden, und die Zentralstation 114 kann Funktionen ausführen, die beispielsweise ähnlich zu jenen einer Fernstation 112 sind. In ähnlicher Weise können die Topographie-Daten von der Zentralstation 114 zu den Datenaufnahmeköpfen 102 (beispielsweise durch Umgehung einer Fernstation 112) übertragen werden. In jedem Fall ist zu beachten, dass Kommunikationen (beispielsweise zwischen 102, 112 und/oder 114) drahtlos, über Satellit und/oder über fest verdrahtete Kopplungen auftreten können.
2 ist eine Komponenten-Blockdarstellung eines beispielhaften Datenaufnahmekopfes 200 (beispielsweise 102 in 1). Der Datenaufnahmekopf 200 ist ausgelegt, selektiv an einer Pipeline (beispielsweise 104 in 1) angebracht bzw. platziert zu werden und umfasst im Allgemeinen ein Mittel zum Überfahren (Abfahren) der Pipeline. Beispielsweise kann der Datenaufnahmekopf 200 Räder 202 aufweisen und kann durch Rollen- bzw. Seilzugsystem und/oder Antriebssystem 204 entlang der Pipeline vorangetrieben werden.
Der Datenaufnahmekopf 200 umfasst eine Inspektionskomponente 206, die ausgelegt ist, die Pipeline unter Verwendung jeglicher geeigneter Technologie zur Bestimmung von Eigenschaften (beispielsweise Wanddicke) der der Untersuchung unterzogenen Pipeline zu inspizieren. In einem Beispiel umfasst die Inspektionskomponente 206 eine entfernbare Strahlungsquelle, die ausgelegt ist, Strahlung zu der Pipeline hin zu emittieren, und ein an einer diametral gegenüberliegenden Seite der Pipeline relativ zu der Strahlungsquelle positioniertes Detektor-Array, das ausgelegt ist, die Strahlung zu detektieren und Signale oder Pulse zu erzeugen, die für die empfangene Strahlung bezeichnend sind. In einem anderen Beispiel umfasst die Inspektionskomponente 206 einen Ultraschall-Mechanismus, der Schallwellen verwendet um die Eigenschaften der Pipeline zu detektieren.
Der Datenaufnahmekopf 200 kann ferner einen Positionsermittler 208 aufweisen, der ausgelegt ist, Positionsdaten zu erzeugen, die die Position des Datenaufnahmekopfes 200 angeben. In einem Beispiel kann der Positionsermittler 208 einen Empfänger eines globalen Positionssystems (GPS: Global Positioning System) umfassen, der die Koordinaten des Datenaufnahmekopfes 200 bestimmt. In einem anderen Beispiel ist der Positionsermittler 208 ein Wegstreckenzähler (Hodometer), der ausgelegt ist, die Entfernung zu messen, die der Datenaufnahmekopf 200 von seinem letzten bekannten Ort (beispielsweise dem Start der Inspektion, einer Pipeline-Markierung, usw.) zurückgelegt hat. Diese Positionsdaten können später auf eine Karte der Pipeline angewendet werden (beispielsweise durch eine Fernstation oder eine Zentralstation), um die Position des Datenaufnahmekopfes 200 relativ zu beispielsweise Hindernissen und/oder Richtungsänderungen (Umbiegungen) in der Pipeline zu bestimmen.
Die Positionsdaten können für eine Vielzahl von Zwecken nützlich sein. Beispielsweise können die Positionsdaten nützlich sein, um den Ort einer Korrosion in der Pipeline zu bestimmen. Während die Pipeline-Daten Korrosion anzeigen können, könnte es ohne solche Positionsdaten für Wartungsmannschaften schwierig sein zu wissen, wo sich die Korrosion befindet und ob sich die Korrosion in Bezug auf die Pipeline beispielsweise an einer inneren Oberfläche der Pipeline-Wand befindet. In einem anderen Beispiel können die Positionsdaten nützlich sein um zu verifizieren, dass die Pipeline-Daten genau sind. Falls der Ort der Korrosion beispielsweise in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Datenaufnahmekopfes ermittelt wurde, können Fälle auftreten, in welchen der ermittelte Ort der Korrosion (beispielsweise basierend auf der Geschwindigkeit und den Pipeline-Daten) unterschiedlich zu dem tatsächlichen Ort ist. Wenn der Datenaufnahmekopf 200 beispielsweise in Schnee feststeckt kann die Inspektionskomponente damit fortfahren, denselben Abschnitt der Pipeline wieder und wieder zu untersuchen. Ohne eine Möglichkeit der Bestimmung, ob der Datenaufnahmekopf 200 sich tatsächlich bewegt und nicht lediglich seine Räder dreht, wäre es schwierig zu verifizieren, dass die Pipeline-Daten die tatsächlichen Eigenschaften der Pipeline wiedergeben.
Der Datenaufnahmekopf 200 kann auch einen Statusermittler 210 umfassen, der ausgelegt ist, Statusdaten zu erzeugen, die einen Status des Datenaufnahmekopfes 200 anzeigen. In einer Ausführungsform umfasst der Statusermittler 210 eine Mehrzahl von Sensoren, die ausgelegt sind, zu verifizieren, dass Komponenten des Datenaufnahmekopfes 200 einwandfrei arbeiten. Beispielsweise können die Sensoren ausgelegt sein zu bestimmen, ob verschiedene Signal in dem System innerhalb vorbestimmter Toleranzen liegen oder ob sich die Positionsvorrichtung wie befohlen verhalten hat (beispielsweise um eine Inspektion fortzuführen und/oder ein Hindernis zu vermeiden). In einem weiteren Beispiel können die Sensoren ausgelegt sein, den zu der Inspektionskomponente gelieferten Strom, die Geschwindigkeit, mit der der Datenaufnahmekopf 200 sich bewegt und/oder die Energiereserven (beispielsweise Kraftstofftank, Batterie usw.) des Datenaufnahmekopfes zu messen.
Der Datenaufnahmekopf 200 kann ferner eine Topographie-Erfassungskomponente 224 umfassen, die ausgelegt ist, Sensordaten zu erzeugen, die die Topographie der Pipeline anzeigen. Beispielsweise können Sensoren der Topographie-Erfassungskomponente 224 ausgelegt sein, Hindernisse und/oder Richtungsänderungen (Umbiegungen) zu erfassen, die der Datenaufnahmekopf 200 in Kürze antreffen wird. Es versteht sich, dass der Datenaufnahmekopf 200 solche Sensordaten verwenden kann, um Betriebsbefehle zu erzeugen, die es dem Datenaufnahmekopf 200 ermöglichen, sich entlang der Pipeline mit minimalen Topographiedaten von einer externen Datenhandhabungs-Einrichtung 216 (beispielsweise einer Fernstation und/oder einer Zentralstation) zu navigieren und/oder sie können verwendet werden, um zu verifizieren, dass Topographiedaten von der externen Datenhandhabungs-Einrichtung genau sind. Die Sensordaten können (beispielsweise von dem Datenaufnahmekopf 200 und/oder der externen Datenhandhabungs-Einrichtung 216) auch in Kombination mit den Topographiedaten verwendet werden, um Befehle zu erzeugen. In einem anderen Beispiel werden die Sensordaten verwendet, um vor drohendem Schaden zu schützen, einem menschlichen Bediener in einer Fernstation ein Update zu liefern und/oder beispielsweise anzuzeigen, dass der Datenaufnahmekopf 200 ein Ziel (beispielsweise einen Stopppunkt, eine bekannte Markierung, usw.) erreicht hat.
Die Inspektionskomponente 206, der Positionsermittler 208, der Statusermittler 210 und/oder die Topographie-Erfassungskomponente 224 können die jeweiligen Daten an eine Steuerung 212 übertragen, die ausgelegt ist, von dem Datenaufnahmekopf 200 erzeugte Daten (beispielsweise Pipeline-Daten, Positionsdaten, Statusdaten) zu handhaben bzw. zu verwalten. Die Steuerung 212 umfasst einen Prozessor, der ausgelegt ist, die von anderen Komponenten des Datenaufnahmekopfes 200 empfangenen Daten zu verarbeiten. Es versteht sich, dass der Grad oder der Umfang der Verarbeitung von den Fähigkeiten des Prozessors abhängen können. In einer Ausführungsform sammelt die Steuerung 212 die Daten von den verschiedenen Komponenten und überträgt sie zu einem Transceiver 214 (beispielsweise bei minimaler Verarbeitung der Daten). In einer anderen Ausführungsform ist diese Steuerung ausgelegt, eine gewisse Analyse der von der Inspektionskomponente 206 erzeugten rohen Pipeline-Daten durchzuführen, bevor diese an den Transceiver 214 übertragen werden. In noch einer anderen Ausführungsform ermöglichen die Verarbeitungsfähigkeiten der Steuerung es, die Pipeline-Daten mit den Positionsdaten und/oder den Statusdaten (beispielsweise Daten, die sich auf die Geschwindigkeit, mit der sich der Datenaufnahmekopf 200 bewegt, beziehen) zu kombinieren, um den Ort einer Korrosion entlang der Pipeline zu bestimmen. Es versteht sich, dass in einigen Ausführungsformen kombinierte Pipeline- und Positionsdaten als analysierte Pipeline-Daten bezeichnet werden.
Die Steuerung 212 kann Topographiedaten und/oder Sensordaten verwenden, um das Antriebssystem 204 zu betreiben und/oder um einen Abschnitt des Datenaufnahmekopfes 200 weg von einem Hindernis zu rotieren, das beispielsweise die Manövrierfähigkeit des Datenaufnahmekopfes 200 beschränkt. In einer Ausführungsform weist die Steuerung 212 auch die Fähigkeit auf, sich über Topographiedaten von der externen Datenhandhabungs-Einrichtung 216 hinwegzusetzen, falls die Pipeline-Daten, die Positionsdaten, die Statusdaten und/oder Sensordaten ein Problem anzeigen. Wenn die Sensordaten beispielsweise anzeigen, dass der Datenaufnahmekopf 200 kurz davor steht, auf ein Hindernis aufzutreffen, kann die Steuerung 212 Befehle ausgeben, die den Antriebsmechanismus 204 herunterfahren und/oder einen Befehl erzeugen, der den Datenaufnahmekopf 200 instruiert, wie das Hindernis zu umfahren ist. In einem anderen Beispiel kann die Steuerung 212 die Inspektionskomponente 206 instruieren, einen Abschnitt der Pipeline nochmals zu überprüfen (abzutasten), falls die Steuerung 212 Pipeline-Daten verarbeitet hat und festgestellt hat, dass diese ungenau sind (beispielsweise da der Datenaufnahmekopf 200 im Schnee feststeckte). In noch einem weiteren Beispiel kann die Steuerung 212 redundante Pipeline-Daten verwenden, um eine Fehlfunktion anzuzeigen. Typischerweise wird die Inspektionskomponente 206 redundante Daten aufnehmen und die Steuerung 212 wird diese beispielsweise mitteln, um die Genauigkeit zu erhöhen. Wenn jedoch die redundanten Daten nicht innerhalb vernünftiger Toleranzen liegen, kann die Steuerung eine nochmalige Überprüfung (Abtastung) anweisen.
Zumindest ein Teil der von der Steuerung 200 verarbeiteten Daten kann zu einem Transceiver 214 übertragen werden, der ausgelegt ist, die Daten zu einer oder mehreren Einrichtungen 216, wie beispielsweise einer Fernstation (beispielsweise 112 in 1), und/oder einer Zentralstation (beispielsweise 114 in 1) zu übertragen. Es versteht sich, dass der Transceiver 214 die Daten zu der externen Einrichtung 216 über ein drahtloses Kommunikationsmedium (beispielsweise über ein 802.11 Protokoll, Satellitenkommunikation, usw.) und/oder über eine Übertragungsleitung (beispielsweise ein Faseroptikkabel) sowie auch über Satellitenkommunikation, die den Datenaufnahmekopf 200 im Betrieb mit der externen Datenhandhabungs-Einrichtung 216 koppelt, übertragen kann.
Der Transceiver 214 kann ausgelegt sein, Daten von einer oder mehreren externen Einrichtungen 216 zu empfangen. Beispielsweise kann der Transceiver 214 Topographiedaten von der externen Einrichtung 216 empfangen. Auf diese Weise kann der Datenaufnahmekopf 200 in Echtzeit-Kommunikation mit der externen Einrichtung 216 stehen, sodass ein Bediener Einstellungen an dem Datenaufnahmekopf 200 vornehmen kann, die beispielsweise von den Daten, die von der externen Einrichtung 216 empfangen werden, abhängen. In einem anderen Beispiel ermöglicht diese Kommunikation dem Datenaufnahmekopf 200, entlang der Pipeline navigiert zu werden ohne dass der Datenaufnahmekopf 200 große Mengen von Topographiedaten in einem Speicher speichern muss.
Der Datenaufnahmekopf 200 kann auch ein Speichermedium 218, wie beispielsweise einen auf der Platine angebrachten Speicher, eine Festplatte und/oder beispielsweise einen Flash-Speicher umfassen, das im Betrieb mit der Steuerung 212 gekoppelt ist und es ermöglicht Daten auf dem Datenaufnahmekopf 200 zu speichern. In einem Beispiel kann das Speichermedium 218 Daten speichern, die noch an die externe Datenhandhabungs-Einrichtung 216 übertragen werden sollen und/oder kann Daten von der externen Einrichtung 216 speichern (beispielsweise indem es einen Buffer bildet). Auf diese Weise kann das Speichermedium 218 es dem Datenaufnahmekopf 200 ermöglichen, den Betrieb weiterzuführen, falls er beispielsweise temporär die Kommunikation mit der externen Einrichtung 216 verliert.
Der Datenaufnahmekopf 200 kann auch ein mechanisches Interface 220 aufweisen, das ausgelegt ist, selektiv mit einem mechanischen Interface der externen Einrichtung 216 gekoppelt zu sein. Das mechanische Interface 220 kann es dem Datenaufnahmekopf 200 beispielsweise ermöglichen, auf einer Pipeline positioniert zu werden und/oder von einer Pipeline entfernt zu werden (beispielsweise wenn der Datenaufnahmekopf 200 gebrochen ist und/oder die Überprüfung abgeschlossen ist). In einer Ausführungsform umfasst das mechanische Interface 220 einen Anbringungspunkt, wie beispielsweise einen Ring, der ausgelegt ist, an einem Hakenabschnitt eines Kranes auf einer externen Einrichtung 216 befestigt zu werden.
Der Datenaufnahmekopf 200 umfasst ebenfalls eine Leistungsversorgung 222, wie beispielsweise Batterien oder einen Kraftstofftank, die eine Möglichkeit zur Leistungsversorgung der Komponenten des Datenaufnahmekopfes 200 schafft. Der Datenaufnahmekopf 200 kann ein Leistungs-Interface aufweisen, das ausgelegt ist, selektiv an eine oder mehrere externe Einrichtungen 216 gekoppelt zu werden, sodass die Leistungsversorgung 222 wieder aufgeladen, neu befüllt und/oder in anderer Weise aufgefrischt wird. In dem dargestellten Beispiel ist die Leistungsversorgung 222 indem Datenaufnahmekopf 200 untergebracht. Es versteht sich für einen Fachmann jedoch, dass die Leistungsversorgung nicht Teil des Datenaufnahmekopfes 200 sein kann, und dass eine Leistungsübertragungsleitung den Datenaufnahmekopf 200 mit einer externen Leistungsversorgung verbinden kann. Beispielsweise kann die Leistungsversorgung 222 Teil der externen Einrichtung 216 sein und ein Leistungskabel kann sich von der externen Leistungsversorgung 216/222 zu dem Datenaufnahmekopf 200 erstrecken.
3 zeigt eine Fernstation 300 (beispielsweise die externe Einrichtung 216 in 2 und/oder 212 in 1). Die Fernstation 300 ist ausgelegt, Pipeline-Daten, Positionsdaten, Statusdaten, Sensordaten und/oder andere Daten von einem oder mehreren Datenaufnahmeköpfen 302 (beispielsweise wie in 1 gezeigt) zu empfangen. Auf diese Weise können weniger Fernstationen 300 als Datenaufnahmeköpfe 302 vorhanden sein (beispielsweise um eine Einheit zur Inspektion von Pipelines einzusparen).
Im Allgemeinen ist die Fernstation 300 ein bewegliches Fahrzeug, wie beispielsweise ein Lastkraftwagen oder ein Trailer, das Räder 304 und einen weiteren Mechanismus aufweist, der es der Fernstation 300 ermöglicht, in enger räumlicher Nähe (beispielsweise innerhalb einiger weniger 100 Fuß oder einiger weniger Meilen) zu dem Datenaufnahmekopf 302 positioniert zu werden. Auf diese Weise kann die Fernstation 300 den Fortschritt des Datenaufnahmekopfes 302 überwachen und/oder auf Probleme mit dem Datenaufnahmekopf 302 antworten.
Die Fernstation 300 umfasst einen Transceiver 306, der ausgelegt ist, Daten zu senden und/oder zu empfangen. Beispielsweise kann der Transceiver 306 ausgelegt sein, Pipeline-Daten, Positionsdaten, Sensordaten und/oder Statusdaten von einem Transceiver auf dem Datenaufnahmekopf 302 zu empfangen. In einem anderen Beispiel kann der Transceiver 306 ausgelegt sein, Topographiedaten zu dem Datenaufnahmekopf 302 zu übertragen. In noch einem anderen Beispiel ist der Transceiver 306 ausgelegt, von der Fernstation 300 erzeugte Daten oder von dem Datenaufnahmekopf 302 weitergeleitete und von der Fernstation 300 analysierte Daten zu einer Zentralstation 308 zu senden und Daten von der Zentralstation 308 zu empfangen (beispielsweise um etwa wie ein Mittler zu arbeiten).
Der Transceiver 306 ist im Betrieb mit einer Steuerung 310 der Fernstation 300 gekoppelt. Die Steuerung 310 ist ausgelegt, den in die Fernstation 300 eintretenden und/oder verlassenden Datenfluss zu steuern. Beispielsweise werden Daten, die von dem Transceiver 306 empfangen werden, ob von dem Datenaufnahmekopf 300 oder der Zentralstation 308 empfangen, im Allgemeinen von dem Transceiver 306 zu der Steuerung 310 übertragen. In ähnlicher Weise leitet die Steuerung 310 im Allgemeinen Daten zu dem Transceiver 306 weiter, die der Transceiver 306 zu einem Datenaufnahmekopf 302 und/oder der Zentralstation 308 überträgt.
Die Steuerung 310 kann Komponenten aufweisen, die ausgelegt sind, verschiedene Typen von empfangenen Daten zu verarbeiten. Sofern der Datenaufnahmekopf 302 beschränkte Verarbeitungsfähigkeiten aufweist, kann ein Pipeline-Analysator 312 beispielsweise rohe Pipeline-Daten von einer Inspektionskomponente des Datenaufnahmekopfes 302 analysieren und/oder die Pipeline-Daten mit den Positionsdaten kombinieren, um Pipeline-Eigenschaften (beispielsweise Wanddicke) an verschiedenen Orten entlang der Pipeline zu bestimmen. In einem anderen Beispiel ist der Pipeline-Analysator 312 ausgelegt, die Pipeline-Daten in eine für den Menschen erfassbare Form von Pipeline-Daten zu wandeln (beispielsweise eine Form, die auf einem Display dargestellt werden kann). In noch einem weiteren Beispiel kann der Pipeline-Analysator 312 ausgelegt sein, um Pipeline-Warndaten oder ein Warnsignal zu erzeugen, wenn die Pipeline-Daten nicht analysiert werden können (beispielsweise weil die Daten beschädigt sind), und/oder die Daten Eigenschaften anzeigen, die außerhalb vernünftiger Toleranzen liegen. Beispielsweise kann der Pipeline-Analysator 312 Pipeline-Warndaten erzeugen, falls die Pipeline-Daten eine Wanddicke anzeigen, die größer als die Wanddicke der Pipeline bei ihrer ursprünglichen Installation ist.
Die Steuerung 310 kann auch einen Status-Analysator 314 aufweisen, der ausgelegt ist, Statusdaten zu verarbeiten und beispielsweise analysierte Statusdaten zu erzeugen. Analysierte Statusdaten können Statusdaten sein, die in für den Menschen wahrnehmbare Form gewandelt wurden, und/oder können beispielsweise Daten oder ein Signal sein, das Statusdaten anzeigt, die nicht innerhalb vorgegebener Toleranzen liegen.
In einem Beispiel ist der Status-Analysator 314 ausgelegt, analysierte Statusdaten zu erzeugen, wenn eine Pipeline-Inspektionskomponente des Datenaufnahmekopfes Fehlfunktionen zeigt (beispielsweise wenn sie nicht auf Befehle von einer Steuerung des Datenaufnahmekopfes 302 antwortet).
Es ist für einen Fachmann ersichtlich, dass die von dem Status-Analysator 314 durchgeführte Verarbeitung von den Statusdaten abhängen kann, die von einem Datenaufnahmekopf 302 empfangen werden. Wenn der Datenaufnahmekopf 302 beispielsweise Verarbeitungsfähigkeiten hat, müssen die von der Steuerung 310 empfangenen Daten von einem Status-Analysator 314 nicht weiterverarbeitet werden (ein Status-Analysator 314 muss beispielsweise keine Komponente der Steuerung 310 sein). In ähnlicher Weise, wenn der Datenaufnahmekopf 302 begrenzte Verarbeitungsfähigkeiten aufweist, können die von der Steuerung 310 empfangenen Statusdaten in einer rohen Form vorliegen und der Status-Analysator 314 kann die Statusdaten verarbeiten, um sie in eine gewünschte Form zubringen.
In einem weiteren Beispiel empfängt die Steuerung 310 Topographiedaten von der Zentralstation 308 und verwendet einen Topographie-Analysator 316, um die Topographiedaten so zu verarbeiten, dass sie für den Datenlesekopf 302 lesbar sind. Die Konfigurationen und/oder Fähigkeiten des Topographie-Analysators 316 können daher davon abhängen, wie die Topographiedaten von einer Zentralstation 308 empfangen werden und/oder wie die Fähigkeiten des Datenaufnahmekopfes 302 sind. Wenn der Datenaufnahmekopf 302 beispielsweise eine begrenzte Fähigkeit zur Verarbeitung von Topographiedaten hat, kann der Topographie-Analysator 316 ausgelegt sein, die Topographiedaten in Befehle zu verarbeiten, die den Datenaufnahmekopf 302 entlang der Pipeline führen. Beispielsweise können die Befehle den Datenaufnahmekopf 302 instruieren, wann er abbiegen oder umkehren soll und/oder wie er manövrieren soll, um ein Hindernis nahe der Pipeline, wie beispielsweise einen Stützbalken, zu vermeiden.
Es versteht sich, dass dort wo Sensordaten von dem Datenaufnahmekopf 302 zu der Fernstation 300 übertragen werden, der Topographie-Analysator 316 auch die Sensordaten verarbeiten und/oder die Sensordaten mit den Topographiedaten kombinieren kann, um Befehle zu erzeugen, die für den Datenaufnahmekopf relevanter sind als Befehle, die allein von den Topographiedaten erzeugt werden. Beispielsweise können die Sensordaten anzeigen, dass ein Objekt in etwa 10 Fuß entfernt ist und der Topographie-Analysator 316 kann Befehle ändern, sodass der Datenaufnahmekopf 302 um das Hindernis herum navigieren kann.
Zumindest ein Teil der Daten, die von Komponenten der Steuerung 310, wie beispielsweise dem Pipeline-Analysator 312, dem Status-Analysator 314 und/oder dem Topographie-Analysator 316, verarbeitet werden, können von der Steuerung 310 zu dem Transceiver 306 übertragen werden, um auf einen oder mehrere Datenaufnahmeköpfe 302 und/oder zu einer Zentralstation 308 verteilt zu werden. Beispielsweise können die Topographiedaten von dem Topographie-Analysator 316 (beispielsweise Befehle) zu dem Datenaufnahmekopf 302 übertragen werden. In ähnlicher Weise können die Statusdaten und/oder die Pipeline-Daten von dem Status-Analysator 314 bzw. dem Pipeline-Analysator 312 zu einer Zentralstation 308 übertragen werden. Auf diese Weise kann die Fernstation als ein Mittler zwischen dem Datenaufnahmekopf 302 und der Zentralstation 308 wirken.
Die Fernstation 300 kann ferner ein Befehlsmodul 318 umfassen, wobei ein menschlicher Bediener die von dem Transceiver 306 empfangenen Daten oder beispielsweise die Daten, die von verschiedenen Komponenten der Steuerung 310 verarbeitet werden, überwachen kann. Das Befehlsmodul 318 kann eine Mehrzahl von Monitoren aufweisen, die ausgelegt sind, Ablesungen (Ausgaben) des Status des Datenaufnahmekopfes 302 (beispielsweise basierend auf den Statusdaten) und/oder der von dem Datenaufnahmekopf 302 identifizierten Eigenschaften der Pipeline (beispielsweise basierend auf Pipeline-Daten) zu liefern. Das Befehlsmodul 318 kann auch einen oder mehrere Monitore zur Anzeige von Topographiedaten, wie beispielsweise eine Karte der inspizierten Pipeline und/oder zur Verfolgung des Fortschritts des Datenaufnahmekopfes 302 (beispielsweise basierend auf den Topographiedaten und/oder den Positionsdaten von dem Datenaufnahmekopf 302), umfassen. In einem weiteren Beispiel enthält das Befehlsmodul 318 einen Datenaufnahmekopf-Anzeiger 330 (beispielsweise Lautsprecher, Anzeigelichter, einen Monitor usw.), der einen menschlichen Bediener warnt, falls der Datenaufnahmekopf 302 eine Fehlfunktion zeigt (beispielsweise basierend auf den Statusdaten) und/oder der dem Bediener Statusdaten darstellt.
Das Befehlsmodul 318 kann auch Steuerungen 334 umfassen, die ausgelegt sind, einem Bediener zu ermöglichen, selektiv oder temporär den Datenaufnahmekopf 302 entlang der Pipeline zu manövrieren (beispielsweise durch Außerkraftsetzen bzw. Überwinden von Befehlen des Topographie-Analysators 316) und/oder einen Aspekt des Datenaufnahmekopfes 302, wie beispielsweise die Geschwindigkeit mit der er die Pipeline überfährt, zu steuern. Auf diese Weise kann der Bediener in der Lage sein, Ungenauigkeiten der Topographiedaten und/oder der Pipeline-Daten zu korrigieren. Beispielsweise kann der Bediener den Datenaufnahmekopf 302 instruieren, einen Abschnitt der Pipeline erneut zu untersuchen, falls der Bediener glaubt, dass die Pipeline-Daten die Eigenschaften der untersuchten Pipeline nicht tatsächlich angeben.
Das Befehlsmodul 318 kann auch einen Mechanismus 332 zur visuellen Beobachtung des Datenaufnahmekopfes 302 aufweisen, während er die Pipeline überfährt. Es versteht sich, dass viele verfügbaren Alternativen zur visuellen Beobachtung des Datenaufnahmekopfes 302 vorhanden sind. In einem Beispiel umfasst der Mechanismus 332 ein Fenster und eine Beleuchtungsvorrichtung, die ausgelegt ist, ein Gebiet, das von einem oder mehreren Datenaufnahmeköpfen 302 inspiziert wird, zu beleuchten. In einem anderen Beispiel umfasst der Mechanismus 332 eine Nachtsicht-Videokamera, die ein Video des Datenaufnahmekopfes 302 einfängt und dieses zu einem Monitor in dem Befehlsmodul 318 überträgt. Es versteht sich, dass der Bediener die von dem Mechanismus 332 zur Beobachtung des Datenaufnahmekopfes 302 erhaltenen visuellen Informationen verwenden kann, um den Datenaufnahmekopf 302 selektiv (wahlweise) zu manövrieren.
Die Fernstation 300 kann auch ein mechanisches Interface 320 umfassen, das ausgelegt ist, selektiv mit einem mechanischen Interface eines oder mehrerer Datenaufnahmeköpfe 302 gekoppelt zu werden. In einem Beispiel ist das mechanische Interface 320 ein Kran oder ein Roboterarm, der einen Haken umfasst, welcher ausgelegt ist, mit einem Ring an dem Datenaufnahmekopf 302 gekoppelt zu werden. Auf diese Weise kann die Fernstation 300 den Datenaufnahmekopf 302 unterstützen, wenn er nicht in der Lage ist, die Pipeline zu überfahren (abzufahren), weil er beispielsweise im Schnee feststeckt.
Das mechanische Interface 320 kann auch ausgelegt sein, den Datenaufnahmekopf 302 auf die Pipeline zu platzieren und/oder ihn von der Pipeline zu entfernen. In einem Beispiel umfasst die Fernstation 300 eine Datenaufnahmekopf-Speicherkammer 322, die ausgelegt, einen oder mehrere Datenaufnahmeköpfe 302 zu speichern, wenn sie nicht zur Prüfung der Pipeline eingesetzt werden. Auf diese Weise können sie von Pipeline zu Pipeline oder zu verschiedenen Sektionen derselben Pipeline transportiert werden.
In einigen Fällen kann der Datenaufnahmekopf gefährliche Elemente (beispielsweise eine Strahlungsquelle) enthalten. In einem solchen Fall kann das mechanische Interface 320 ausgelegt sein, selektiv mit den gefährlichen Elementen des Datenaufnahmekopfes 302 gekoppelt zu werden. Auf diese Weise können die gefährlichen Elemente von dem Datenaufnahmekopf 302 entfernt und in einer geeigneten Speicherkammer 324 (beispielsweise einer Bleibox) der Fernstation 300 abgelegt werden. Die Fähigkeit, die gefährlichen Elemente von dem Datenaufnahmekopf 302 zu entfernen und die Elemente in einer geeigneten Speicherkammer 324 abzulegen, kann als ein Sicherheitsmechanismus wirken, der es dem Bediener der Fernstation 300 erlaubt, die gefährlichen Elemente zu entfernen, falls die Elemente Fehlfunktionen zeigen.
Es versteht sich, dass zumindest ein Abschnitt der Fernstation 300 auch ein Strahlungsschild 326, wie beispielsweise eine Bleiplatte, aufweisen kann, das ausgelegt ist, eine Strahlungsaussetzung des Bedieners zu mindern, falls sich die Fernstation 300 einem Datenaufnahmekopf 302 mit einer fehlerhaft funktionierenden Strahlungsquelle nähert. D. h., dass die Abschirmung als eine Barriere wirken kann, wenn der Verschluss einer Strahlungsquelle nicht schließt und die einen menschlichen Bediener befördernde Fernstation 300 sich dem Datenaufnahmekopf 302 annähert, um die Quelle einzuholen.
Die Fernstation 300 kann auch ein Leistungs-Interface 328, wie beispielsweise einen Generator, umfassen, das ausgelegt ist, Leistung zu einem oder mehreren Datenaufnahmeköpfen 302 zu liefern, falls die Datenaufnahmeköpfe nicht in der Lage sind, ihre. eigene Leistung zu erzeugen und/oder wenn einer Leistungsversorgung auf einem Datenaufnahmekopf die Energie ausgeht. In einem Beispiel erstreckt sich ein Leistungskabel von der Fernstation 300 zu dem einen oder mehreren Datenaufnahmeköpfen 302, die Leistung von der Fernstation 300 empfangen. In einem anderen Beispiel können Batterien auf der Fernstation 300 aufgeladen bzw. wiederaufgeladen und mit jenen auf dem Datenaufnahmekopf 302 ausgetauscht werden.
Es versteht sich, dass in einer Ausführungsform die Fernstationen austauschbar sind. D. h., eine zweite Fernstation kann an einem Ort nahe der ersten Fernstation ankommen und beginnen, Daten an Datenaufnahmeköpfe zu senden und/oder von diesen zu empfangen, die im Betrieb mit der ersten Fernstation gekoppelt sind. Auf diese Weise kann die erste Fernstation ein Untersuchungsgebiet (beispielsweise ein Gebiet nahe des Datenaufnahmekopfes, den sie überwacht) beispielsweise am Ende einer Schicht des Bedieners verlassen und durch eine zweite Fernstation ersetzt werden, die damit fortfahren kann, ähnliche Funktionen wie die erste Station auszuführen. Es versteht sich, dass die Fernstation weniger als alle der oben erwähnten Komponenten umfassen kann. Beispielsweise kann die Fernstation 300 dann, wenn der Datenaufnahmekopf 302 eine Leistungsversorgung umfasst, kein Leistungs-Interface 328 aufweisen.
4 zeigt eine beispielhafte Zentralstation 400 (beispielsweise 308 in 3 und/oder 114 in 1). Es versteht sich, dass die Begriffe ”Zentralstation” hier verwendet werden, um ein im Wesentlichen permanentes bzw. ortsfestes Objekt, wie beispielsweise ein Wartungsgebäude, das in Bezug auf die Datenaufnahmeköpfe (beispielsweise relativ zu einer Fernstation, die routinemäßig umpositioniert wird) nicht bewegt noch umpositioniert wird, bezeichnet.
Die beispielhafte Zentralstation 400 umfasst einen Transceiver 402, der ausgelegt ist, Daten von einem oder mehreren Fernstationen 404 (beispielsweise 300 in 3) zu empfangen. Die empfangenen Daten können beispielsweise Pipeline-Daten, die von der Fernstation 404 analysiert wurden, Daten bezogen auf die Position eines Datenaufnahmekopfes und/oder Daten bezogen auf eine Position der Fernstation 404 (beispielsweise falls die Fernstation 404 einen Positionsermittler aufweist) umfassen.
Der Transceiver 402 kann ferner ausgelegt sein, Daten zu der Fernstation 404 zu übertragen. Beispielsweise kann die Zentralstation 400 Topographiedaten umfassen, die zu der Fernstation 404 übertragen werden können. Auf diese Weise können Topographiedaten, die für die Datenaufnahmeköpfe relevant sind, die die Fernstation 404 überwacht, zu der Fernstation 404 übertragen werden, während beispielsweise Topographiedaten bezogen auf Abschnitte der Pipeline, die weniger relevant sind, nicht zu der Fernstation 404 übertragen werden (um die Speicherbelastung an der Fernstation 404 zu reduzieren).
Die Zentralstation 400 kann eine Steuerung 406 aufweisen, die ausgelegt ist, um von dem Transceiver 402 empfangene Daten und/oder in der Zentralstation 400 gespeicherte Daten zu verarbeiten. Beispielsweise kann die Steuerung 406 Daten, die von dem Transceiver 402 empfangen werden, an Prozessoren und/oder Speichermedien, die kompatibel mit den empfangen Daten sind, übertragen. In ähnlicher Weise kann die Steuerung 406 Daten von den Speichermedien und/oder Prozessoren zurück erhalten und sie zu dem Transceiver 402 übertragen, sodass die Daten zu der Fernstation 404 gesendet werden können.
Die Zentralstation 400 kann ferner ein Pipelinedaten-Speichermedium 408, wie beispielsweise eine Festplatte, umfassen, das ausgelegt ist, wenigstens einen Teil der von der Fernstation 404 erhaltenen Pipeline-Daten zu speichern. In einem Beispiel speichert die Zentralstation 400 Daten, die sich auf Abschnitte der Pipeline beziehen, die dünne Wände haben. Auf diese Weise kann eine Liste von Abschnitten der Pipeline, die repariert werden müssen, erstellt werden.
Die Zentralstation 400 kann ferner ein Topographiedaten-Speichermedium 410 umfassen, das ausgelegt ist, Daten zu speichern, die sich auf die Topographie der Pipeline beziehen. Beispielsweise kann die Zentralstation 400 Pipeline-Architekturdaten speichern, die das Layout einer oder mehrerer Pipelines identifizieren. D. h., die Zentralstation 400 kann Topographiedaten speichern, die verwendet werden, um Befehle daraus abzuleiten, die den oder die Datenaufnahmeköpfe bei dem Überfahren (Abfahren) der Pipelines unterstützen.
Es versteht sich, dass dort wo die von einem Datenaufnahmekopf bezogenen Positionsdaten und/oder Sensordaten sich von den in dem Topographiedaten-Speichermedium 410 gespeicherten Topographiedaten unterscheiden, die Daten in dem Topographiedaten-Speichermedium 410 geändert werden können, um die Differenz zu korrigieren. Falls die Topographiedaten in dem Speichermedium 410 beispielsweise eine 70° Richtungsänderung (Umbiegung) nach links anzeigen und die Positionsdaten von einem Datenaufnahmekopf anzeigt, dass der Datenaufnahmekopf eine 50° Richtungsänderung nach links vollzogen hat, können die Topographiedaten in dem Speichermedium 410 aktualisiert werden, um den Fehler zu korrigieren (beispielsweise durch Überschreiben der 70° links mit der 50° links Richtungsänderung). Auf diese Weise können die Topographiedaten in dem Speichermedium 410 für zukünftige Untersuchungen der Pipeline aktualisiert werden.
Die Zentralstation 400 kann einen Fernstations-Anzeiger 412 aufweisen, der ausgelegt ist, den Ort der Fernstation 404 zu überwachen und/oder Probleme zu detektieren, die sich auf der Fernstation 404 ereignen können. Falls die Zentralstation 400 beispielsweise Positionsdaten von einem auf der Fernstation 404 untergebrachten Positionsermittler empfängt, kann der Fernstations-Anzeiger 412 die Koordinaten der Fernstation 404 anzeigen. In ähnlicher Weise kann der Fernstations-Anzeiger 412 anzeigen, ob die Zentralstation 400 Daten von der Fernstation 404 empfängt. Falls die Zentralstation keine Daten von der Fernstation 404 innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne empfangen hat, kann der Fernstations-Anzeiger 412 einen Bediener bei der Zentralstation 400 alarmieren, um andere Formen der Kommunikation zu versuchen und/oder um beispielsweise Hilfe zu der Fernstation 404 zu senden. Auf diese Weise kann die Zentralstation 400 als ein Sicherheitsmonitor oder eine Sicherheitsüberwachungseinheit für eine Fernstation 404 dienen, die sich Hunderte Meilen entfernt in einer weiten, sehr kalten Wildnis befindet.
Es versteht sich, dass in einigen Ausführungsformen keine Fernstation 404 vorhanden ist und dass die Zentralstation 400 ebenfalls viele der mit Bezug auf die Fernstation (beispielsweise wie in 3 gezeigt) diskutierten Komponenten, wie beispielsweise einen Pipeline-Analysator und/oder einen Status-Analysator, aufweisen kann. Eine Fernstation kann nicht vorhanden sein, falls beispielsweise der Datenaufnahmekopf in der Lage ist, Daten zu der Zentralstation 400 (welche sich beispielsweise Hunderte von Kilometern von dem Datenaufnahmekopf entfernt befindet) zu übertragen und/oder falls die Wahrscheinlichkeit, dass der Datenaufnahmekopf Unterstützung von einem Bediener benötigt, minimal ist.
5 zeigt ein beispielhaftes Verfahren 500 zum Sammeln von Daten, die mit einer Untersuchung einer Pipeline verknüpft sind. Das beispielhafte Verfahren 500 beginnt bei 502, und Topographiedaten werden von einer Fernstation bei 504 empfangen. Es ist für Fachleute ersichtlich, dass die Topographiedaten Daten umfassen können, die ein Pipeline-Layout (beispielsweise eine Architekturkarte der Pipeline) angeben und/oder Daten, die Befehle angeben, die beispielsweise einen Daten empfangenden Datenaufnahmekopf instruieren können, wie eine zu untersuchende Pipeline zu navigieren ist.
In einer Ausführungsform empfängt die Fernstation Topographiedaten, die ein Pipeline-Layout angeben, von einer Zentralstation und wandelt diese in Topographiedaten um, die Befehle angeben, welche für den Datenaufnahmekopf nützlicher sind, um die von dem Datenaufnahmekopf benötigten Verarbeitungsressourcen zu reduzieren. D. h., dass die Fernstation die Topographiedaten in eine besser nutzbare Form wandelt, sodass sie nicht von dem Datenaufnahmekopf gewandelt bzw. konvertiert werden müssen. Auf diese Weise kann ein Datenaufnahmekopf in Abwesenheit eines menschlichen Eingriffs oder einer menschlichen Steuerung entlang einer Pipeline geführt werden.
Bei 506 wird eine Pipeline basierend auf den empfangenen Topographiedaten untersucht. D. h., dass der Datenaufnahmekopf die Topographiedaten verwendet, um eine Pipeline zu überfahren (beispielsweise sich durch eine Ebene parallel zu dem Fluidfluss zu bewegen) und die Pipeline, mit welcher der Datenaufnahmekopf gekoppelt bzw. an welcher er angebracht ist, zu untersuchen. Die Topographiedaten können den Datenaufnahmekopf führen, liefern Befehle wann eine Richtungsänderung vorzunehmen ist und/oder wie um die Pipeline zu manövrieren ist, um ein Hindernis wie beispielsweise ein Stützbalken zu überfahren.
Es versteht sich, dass bevor die Pipeline untersucht wird, die Topographiedaten verwendet werden können, um einen Startort für die Untersuchung festzulegen. Beispielsweise können Topographiedaten einen Endpunkt einer früheren Untersuchung der Pipeline anzeigen, und der Datenaufnahmekopf kann an den Endpunkt der früheren Untersuchung positioniert werden, um eine weitere Untersuchung der Pipeline zu beginnen. Sobald an der Pipeline positioniert, kann die Position des Datenaufnahmekopfes vor dem Beginn einer Untersuchung verifiziert werden. In einem Beispiel verifiziert der Datenaufnahmekopf die Position durch Verwendung von Sensoren (beispielsweise Lasern), die die Position des Datenaufnahmekopfes von einem in der Nähe befindlichen Stützbalken und/oder Hindernis messen. In einem anderen Beispiel wird die Position von einem Bediener verifiziert, der die Entfernung zwischen dem Datenaufnahmekopf und einem bekannten Objekt misst. Von dem Datenaufnahmekopf und/oder dem Bediener aufgenommene Messungen können beispielsweise mit auf die Pipeline-Architektur bezogenen Topographiedaten verglichen werden, um zu verifizieren, dass sich der Datenaufnahmekopf in der richtigen Position befindet.
Sobald sich der Datenaufnahmekopf in Position befindet (beispielsweise durch einen menschlichen Bediener an der Pipeline befestigt wurde), kann eine Untersuchung, wie sie mit Bezug auf die Aktion 506 diskutiert wurde, beginnen.
Bei 508 werden Pipeline-Daten basierend auf der Untersuchung erzeugt. Die Pipeline-Daten sind bezeichnend für Eigenschaften der Pipeline oder die Strahlung, die die Pipeline durch läuft. Die Pipeline-Daten können beispielweise Korrosion an der Pipeline und/oder einen Riss in der Wand der Pipeline anzeigen.
Es versteht sich, dass die von einer Inspektionskomponente (beispielsweise 206 in 2) erzeugten Pipeline-Daten in roher und relativ unbrauchbarer Form vorliegen können. Die Pipeline-Daten können daher von einem oder mehreren Prozessoren, beispielsweise auf dem Datenaufnahmekopf, einer Fernstation und/oder einer Zentralstation, verarbeitet werden. Für einen Fachmann ist es verständlich, dass der Ort wo die Pipeline-Daten verarbeitet werden, beispielsweise eine Funktion der Verarbeitungsfähigkeit des Datenaufnahmekopfes, der Fernstation und/oder der Zentralstation sein können und es nicht beabsichtigt ist, den Umfang des hier beschriebenen Verfahrens und/oder der hier beschriebenen Vorrichtung zu begrenzen. In einem Beispiel werden die rohen (hoch redundanten aber indirekten) Pipeline-Daten von der Inspektionskomponente zu der Fernstation (beispielsweise ein Gerät mit größerer Verarbeitungsleistung) übertragen, wo sie verarbeitet werden, um verfeinerte Daten (beispielsweise Daten, die nützlicher zur Identifizierung von einer oder mehreren Eigenschaften der Pipeline sind) zu erzeugen.
Bei 510 werden Positionsdaten, die einen Ort der Pipeline identifizieren, der untersucht wird, erzeugt. Im Allgemeinen werden die Positionsdaten durch eine Positionsermittler-Komponente des Datenaufnahmekopfes, wie beispielsweise ein globaler Positionssystem-(GPS-)Empfänger und/oder ein Kalibrierungsmechanismus (beispielsweise ein Wegstreckenzähler (Rodometer) erzeugt, die ausgelegt ist, die Entfernung zwischen zwei bekannten Punkten zu messen (beispielsweise so, dass sie gegenüber einer bekannten Entfernung zwischen den zwei Punkten geprüft werden kann). Auf diese Weise kann verifiziert werden, dass der Datenaufnahmekopf die Pipeline tatsächlich wie beabsichtigt überfährt und/oder verifiziert werden, sodass der Datenaufnahmekopf nicht an einem Ort entlang der Pipeline aufgrund von beispielsweise Schmutz oder Schnee steckgeblieben ist.
In einer Ausführungsform können Daten, die während der Untersuchung des Objekts (beispielsweise Positionsdaten und/oder Sensordaten) erzeugt werden, verwendet werden, um Fehler in den Topographiedaten zu korrigieren. Falls beispielsweise die Topographiedaten eine 70° Richtungsänderung (Umbiegung) in der Pipeline anzeigen, aber die Positionsdaten anzeigen, dass der Datenaufnahmekopf eine 50° Richtungsänderung (Umbiegung) vorgenommen hat, können die Topographiedaten für eine zukünftige Verwendung korrigiert werden, um die tatsächliche Geometrie des Rohrs (der Pipeline) wiederzugeben. In ähnlicher Weise, falls die Topographiedaten kein Hindernis anzeigen, aber die von dem Datenaufnahmekopf erzeugten Sensordaten ein sich näherndes Hindernis anzeigen, können die Topographiedaten aktualisiert werden, um das Hindernis wiederzugeben.
Bei 512 werden die Pipeline-Daten und Positionsdaten kombiniert, um analysierte Pipeline-Daten zu erzeugen. Auf diesem Weg kann der Ort des Datenaufnahmekopfes (beispielsweise basierend auf den Positionsdaten) mit den Pipeline-Daten kombiniert werden, um Eigenschaften der Pipeline mit ihren geeigneten Orten entlang der Pipeline in Übereinstimmung zu bringen. Beispielsweise können die Pipeline-Daten anzeigen, dass ein Abschnitt der Pipeline eine dünne Wand hat, und die Positionsdaten können verwendet werden, um die Position des Datenaufnahmekopfes zum Zeitpunkt der Erzeugung der Pipeline-Daten anzugeben (beispielsweise so, dass festgestellt werden kann, welcher Abschnitt der Pipeline eine dünne Wand hat). Für einen Fachmann ist ersichtlich, dass die analysierten Daten, die aus einer Kombination der Pipeline-Daten und der Positionsdaten erzeugt werden, verwendet werden können, um zu bestimmen, an welchen Abschnitten der Pipeline eine Wartung auszuführen ist. In einem Beispiel werden die analysierten Daten an eine Zentralstation übertragen und verwendet, um einen Arbeitsauftrag zu erzeugen und/oder für die spätere Erzeugung eines Arbeitsauftrags gespeichert.
Es versteht sich, dass ähnlich zu den Topographiedaten die Pipeline-Daten und/oder die Positionsdaten zu einer bezüglich dem Datenaufnahmekopf externen Einrichtung, wie beispielsweise der Fernstation und/oder der Zentralstation, übertragen werden können, bevor die Pipeline-Daten und die Positionsdaten beispielsweise in Abhängigkeit von den Verarbeitungsfähigkeiten der jeweiligen Komponenten (beispielsweise dem Datenaufnahmekopf, der Fernstation und/oder der Zentralstation) kombiniert werden. In einem Beispiel werden die Pipeline-Daten und die Positionsdaten vor der Kombination zu einer Fernstation übertragen, da die Verarbeitungsfähigkeiten des Datenaufnahmekopfes minimal sind (beispielsweise das Gewicht und/oder den Energieverbrauch des Datenaufnahmekopfes reduzieren).
Es versteht sich, dass die Topographiedaten, Pipeline-Daten, Positionsdaten, analysierte Pipeline-Daten und/oder andere Daten in Abhängigkeit davon, wie die Daten verwendet werden sollen, weiter oder in anderer Form verarbeitet werden können. Beispielsweise können einige der Daten in eine Form verarbeitet werden, die einen menschlichen Bediener präsentiert werden kann. Auf diese Weise kann der menschliche Bediener beispielsweise verifizieren, dass der Datenaufnahmekopf einwandfrei arbeitet und/oder eine Karte der Pipeline auf einem Computermonitor betrachten.
Die Aktionen des Empfangens, Untersuchens, Erzeugens von Pipeline-Daten, Erzeugens von Positionsdaten und Kombinierens von Daten können wiederholt werden bis eine Untersuchung der Pipeline oder eines vorgesehenen Abschnitts der Pipeline abgeschlossen ist. Es versteht sich, dass eine Untersuchung der Pipeline bis zu ihrem Abschluss Tage oder Monate in Anspruch nehmen kann. Falls Bediener vorhanden sind, die die Datenaufnahmeköpfe (beispielsweise von einer Fernstation) überwachen, können die Bediener deshalb periodisch durch andere Bediener ersetzt werden. In einem Beispiel kann eine erste Fernstation, die im Betrieb mit einem oder mehreren Überprüfungen durchführenden Datenaufnahmeköpfen in Verbindung steht, durch eine zweite Fernstation ersetzt werden (beispielsweise wenn ein zweiter Bediener seine Schicht beginnt kann er die zweite Fernstation zu einer Position nahe des Datenaufnahmekopfes oder der Datenaufnahmeköpfe fahren und ein erster Bediener, der seine Schicht beendet, kann die erste Fernstation für den Feierabend nach Hause fahren). Auf diese Weise kann der Datenaufnahmekopf für lange Zeitspannen (beispielweise Tage oder Wochen) ohne ein Stoppen der Überprüfung arbeiten. In alternativer Weise kann der zweite Bediener (oder die zweiten Bediener) die Fernstation in einem Gebrauchsfahrzeug fahren, das der erste Bediener (oder die ersten Bediener) verwendet, um zu einer Zentraleinrichtung zurückzukehren.
Bei 514 endet das Verfahren. In einer Ausführungsform können die Datenaufnahmeköpfe, sobald eine Überprüfung abgeschlossen ist, von den Pipelines entfernt werden und auf oder innerhalb der Fernstationen platziert werden. Auf diese Weise können die Datenaufnahmeköpfe zu einer Speichereinrichtung (beispielsweise einer Zentralstation) zur Speicherung und/oder zur Wartung gebracht werden.
Die Anmeldung wurde mit Bezugnahme auf verschiedene Ausführungsformen beschrieben. Modifikationen und Änderungen werden anderen beim Lesen der Anmeldung begegnen. Es ist beabsichtigt, die Erfindung so auszulegen, dass sie alle solche Modifikationen und Änderungen enthält, einschließlich insoweit als diese innerhalb des Umfangs der angefügten Ansprüche und deren Äquivalente liegen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 5698854 [0006]

Claims

Vorrichtung (100), die umfasst: einen Datenaufnahmekopf (102), der ausgelegt ist, eine Pipeline (104) zu untersuchen und in Antwort darauf Pipeline-Daten zu erzeugen, die eine Eigenschaft der Pipeline (104) angeben und eine Zentralstation (114), die ausgelegt ist, Pipeline-Daten zu empfangen und Topographiedaten zu liefern, aus denen ein oder mehrere Betriebsbefehle für den Datenaufnahmekopf (102) abgeleitet werden.
Vorrichtung nach Anspruch 1, die eine Fernstation (112) umfasst, welche für eine 2-Wege-Kommunikation mit wenigstens einem Datenaufnahmekopf (102) und der Zentralstation (114) ausgelegt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Fernstation (112) ausgelegt ist, die ein oder mehreren Betriebsbefehle aus den Topographiedaten abzuleiten.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Fernstation (112) ausgelegt ist, die Pipeline-Daten von dem Datenaufnahmekopf (102) zu empfangen und sie zu der Zentralstation (114) zu übertragen.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Fernstation (112) einen Prozessor (312) aufweist, der ausgelegt ist, die Pipeline-Daten von dem Datenaufnahmekopf (102) zu analysieren und wobei die Pipeline-Daten, die zu der Zentralstation übertragen werden, analysierte Pipeline-Daten sind.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Fernstation (112) ausgelegt ist, Positionsdaten von einem Positionsermittler (208) des Datenaufnahmekopfes (102) zu empfangen und der Prozessor (312) ausgelegt ist, die Positionsdaten und die Pipeline-Daten zu kombinieren, um analysierte Pipeline-Daten zu erzeugen.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Fernstation (112) ein mechanisches Interface (320) aufweist, das ausgelegt ist, selektiv mit einem mechanischen Interface (220) des Datenaufnahmekopfes (102) gekoppelt zu werden.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei das mechanische Interface (320) ausgelegt ist, selektiv mit einem gefährlichen Element des Datenaufnahmekopfes (200) gekoppelt zu werden, wobei das mechanische Interface (320), sobald es gekoppelt ist, ausgelegt ist, das gefährliche Element in eine Speicherkammer zu platzieren.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Datenaufnahmekopf (102) einen Positionsermittler (208) aufweist, der ausgelegt ist, Positionsdaten zu erzeugen, und wobei die Fernstation (112) einen Datenaufnahmekopf-Anzeiger (330) aufweist, der ausgelegt ist, eine Position des Datenaufnahmekopfes (102) anzuzeigen.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Fernstation (112) Mittel zur Beobachtung (332) des Datenaufnahmekopfes (102) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei ein Bediener selektiv den Datenaufnahmekopf (102) unter Verwendung visueller Information, die von den Mitteln zur Beobachtung (332) des Datenaufnahmekopfes (102) erhalten werden, steuert.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Zentralstation (114) ausgelegt ist, eine Warnung auszugeben, falls die Fernstation (112) nicht mit der Zentralstation (114) innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls kommuniziert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Datenaufnahmekopf (102) einen Positionsermittler (208) aufweist, der ausgelegt ist, Positionsdaten zu erzeugen, die einen Ort des Datenaufnahmekopfes (102) angeben.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Pipeline (104) eine oberirdische Kohlenwasserstoff-Pipeline ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Datenaufnahmekopf (102) ausgelegt ist, Sensordaten zu erzeugen, aus welchen ein oder mehrere Betriebsbefehle für den Datenaufnahmekopf (102) abgeleitet werden.
Vorrichtung (300) zur Kommunikation mit einem Datenaufnahmekopf (102), die aufweist: einen Transceiver (306) für eine 2-Weg-Kommunikation mit wenigstens einem Datenaufnahmekopf (102); einen Analysator (312), der ausgelegt ist, von dem wenigstens einem Datenaufnahmekopf (102) empfangene Pipeline Daten zu analysieren; und eine Steuerung (310), die ausgelegt ist, Befehle für den wenigstens einen Datenaufnahmekopf (102) zu erzeugen, die zumindest betreffen, wie eine Pipeline zu untersuchen und/oder wie eine Pipeline (104) zu überfahren ist.
Vorrichtung nach Anspruch 16, die einen Datenaufnahmekopf-Anzeiger (330) aufweist, der ausgelegt ist, einen Status des wenigstens einen Datenaufnahmekopfes (102) basierend auf empfangenen Positionsdaten und/oder empfangenen Statusdaten anzuzeigen.
Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei der Analysator (312) ferner ausgelegt ist, die Pipeline-Daten mit Positionsdaten von dem wenigstens einen Datenaufnahmekopf (102) beim Analysieren der Pipeline-Daten zu kombinieren.
Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei der Transceiver (306) ausgelegt ist, mit dem wenigstens einen Datenaufnahmekopf (102) über ein drahtloses Kommunikationsmedium zu kommunizieren.
Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Steuerung (310) Befehle basierend auf Topographiedaten erzeugt.
Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei die Befehle ohne die Unterstützung eines menschlichen Bedieners erzeugt werden.
Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei der wenigstens eine Datenaufnahmekopf (102) ausgelegt ist, eine oberirdische Kohlenwasserstoff-Pipeline zu untersuchen.
Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Steuerung (310) Topographiedaten basierend auf Sensordaten erzeugt, die von ein oder mehreren Sensoren auf dem Datenaufnahmekopf (102) erhalten werden.
Datenaufnahmekopf (200), der aufweist: eine Pipeline-Inspektionskomponente (206), die ausgelegt ist, eine Pipeline (104) zu inspizieren und in Antwort darauf Pipeline-Daten zu erzeugen; einen Positionsermittler (208), der ausgelegt ist, Positionsdaten zu erzeugen, die einen Ort des Datenaufnahmekopfes (200) angeben; einen Transceiver (214), der ausgelegt ist, die Pipeline-Daten und/oder die Positionsdaten an eine externe Datenhandhabungs-Einrichtung (216) zu übertragen und Topographiedaten von der externen Datenhandhabungs-Einrichtung (216) zu empfangen; und eine Steuerung (212), die ausgelegt ist, die Bewegung des Datenaufnahmekopfes (200) basierend auf den empfangenen Topographiedaten zu steuern.
Datenaufnahmekopf nach Anspruch 24, wobei die Pipeline-Inspektionskomponente (206) eine Strahlungsquelle aufweist.
Datenaufnahmekopf nach Anspruch 24, wobei die Topographiedaten für Befehle verwendet werden, die von der externen Datenhandhabungs-Einrichtung (216) basierend auf einer Pipeline-Architektur der Pipeline erzeugt werden.
Datenaufnahmekopf nach Anspruch 24, der ein mechanisches Interface (220) aufweist, das für eine selektive Anbringung an eine Fernstation (112) ausgelegt ist.
Datenaufnahmekopf nach Anspruch 24, wobei der Transceiver (214) für eine drahtlose Übertragung ausgelegt ist.
Verfahren (500) zum Sammeln von Daten, das umfasst: Empfangen (504) von Topographiedaten von einer Fernstation; Untersuchen (506) einer Pipeline basierend auf den Topographiedaten, Erzeugen (508) von Pipeline-Daten basierend auf der Untersuchung; Erzeugen (510) von Positionsdaten, die einen Ort auf der Pipeline identifizieren der untersucht wird; und Kombinieren (512) der Pipeline-Daten mit den Positionsdaten, um analysierte Pipeline-Daten zu erzeugen.
Verfahren nach Anspruch 29, wobei die Topographiedaten einen zur Untersuchung der Pipeline ausgelegten Datenaufnahmekopf instruieren, wie die Pipeline zu überfahren ist.
Verfahren nach Anspruch 30, wobei die Instruierung in Abwesenheit eines menschlichen Eingriffs erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 29, bei welchem vor dem Kombinieren die Pipeline-Daten und Positionsdaten von einem Datenaufnahmekopf zu einer Fernstation übertragen werden.
Verfahren nach Anspruch 29, bei welchem die Topographiedaten basierend auf einer Untersuchung der Pipeline korrigiert werden.
Datenaufnahmekopf (200), welcher umfasst: eine Pipeline-Inspektionskomponente (206), die ausgelegt ist, eine Pipeline (104) zu inspizieren und in Antwort darauf Pipeline-Daten zu erzeugen; einen Positionsermittler (208), der ausgelegt ist, Positionsdaten zu erzeugen, die einen Ort des Datenaufnahmekopfes (200) anzeigen; eine Topographie-Erfassungskomponente, die ausgelegt ist, Sensordaten zu erzeugen, die eine Topographie der Pipeline (104) angeben; einen Transceiver (214), der ausgelegt ist, die Pipeline-Daten und/oder die Positionsdaten zu einer externen Datenhandhabungs-Einrichtung (216) zu übertragen; und eine Steuerung (212), die ausgelegt ist, eine Bewegung des Datenaufnahmekopf (200) basierend auf den Sensordaten zu steuern.
Datenaufnahmekopf nach Anspruch 34, wobei die Steuerung (212) ausgelegt ist, die Bewegung des Datenaufnahmekopfes (200) basierend auf von der externen Datenhandhabungs-Einrichtung (216) erzeugten Topographiedaten zu steuern.
Datenaufnahmekopf nach Anspruch 34, ferner umfassend ein mechanisches Interface (220), das für eine selektive Anbringung an einer Fernstation (112) ausgelegt ist.