[发明专利]一种管道内检测器里程轮误差的修正方法

说明书

技术领域

本发明涉及管道内检测技术领域，特别涉及一种管道内检测器里程轮误差的修正方法。

背景技术

油气运输管道在长期使用后会因材料缺陷、外力损伤、施工缺陷和腐蚀等因素造成管道缺陷。这些缺陷会使管道的运输能力下降，对管道的安全运行造成潜在的危机，若不及时处理，往往导致灾难性的后果。为了及时发现管道缺陷，国外一些发达国家率先发明了管道内检测技术。管道内检测技术是通过装有无损检测设备及数据采集、处理和存储系统的管道内检测器在管道中运行，完成对管体的逐级扫描，达到对缺陷大小、位置的检测目的。管道内检测技术可以保证管道正常运行的情况下，定量检测出管道存在的几何形状异样、金属损失和各种裂纹等损失或缺陷。管道内检测器上安装有里程轮，用来定位管道缺陷的位置。管道内检测器在管道内运行时，里程轮紧贴着管道内壁随着内检测器的运行而滚动，通过记录里程轮滚过的角度就可以计算出内检测器运行的路程。但是由于里程轮本身的机械误差、磨损导致的直径变化以及滚动过程中出现打滑、翻转等原因，会影响里程轮定位精度。据统计，管道内检测器每运行1km里程轮就会产生1m左右的误差，若此误差一直累计下去，最终导致管道缺陷定位误差达到数十米甚至上百米。为了修正里程轮的累积误差，目前常用的方法是：在管道沿线每隔1-2km处放置一个地面标记器，地面标记器测得管道内检测器通过地面标记器正下方的时刻，将该时刻内检测器记录的里程值修正到地面标记器的位置上。里程轮再以地面标记器所在位置为起点，测量管道缺陷相对于地面标记器的距离，沿管线方向前进该距离即为管道缺陷所在点，最终管道缺陷的定位误差可以控制在1-2m。

2010年2月公开的中国专利CN101655183A，采用地震检波器测量内检测器与管壁摩擦声。当内检测器靠近地面标记器时，摩擦声逐渐增大，到达地面标记器正下方时达到最大，然后随着内检测器远离声信号逐渐变小。该专利通过捕获声信号的最高点，确定内检测器通过地面标记器正下方的时间。但是内检测器与管壁摩擦的声音非常微弱、特征不明显、易受外界干扰，地面标记器检测到的信号非常微弱。当管道埋地较深时，摩擦声信号在土壤中传播距离较大，受到土壤的衰减强烈，导致信号完全淹没在噪声信号中，无法准确地确定内检测器通过地面标记器正下方的时刻，从而无法精确地修正内检测器里程轮的误差。针对这一问题，一般的改进办法是采用多声阵列对声信号进行增强，增强后的声信号信噪比明显提高。但由于内检测器在运行过程中，摩擦声强度不稳定、传播途径不一致以及外界噪声干扰等，使得实际测得的信号波形并非规则地从小变大再逐渐变小，而是出现多峰和振荡等情况，很难精确地捕获声信号的最高点，使标记出现较大误差，无法满足工程需要。

发明内容

为了提高地面标记器对内检测器通过时间的检测精度，提高抗干扰能力，精确地修正管道内检测器里程轮的累计误差，适用埋地深、管壁厚的管道，本发明提供了一种管道内检测器里程轮误差的修正方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将地面标记器与内检测器通过母钟进行时间同步；

(2)对每个声传感器进行编号，依据预置阵列将每个所述声传感器放置在管道上方，获取每个所述声传感器位置坐标；

(3)每个所述声传感器都采集所述内检测器与环焊缝碰撞的声音信号及所述内检测器与环焊缝碰撞的时间，并存储所述声音信号及所述内检测器与环焊缝碰撞的时间；

(4)每个所述声传感器都将所述声音信号及所述内检测器与环焊缝碰撞的时间上传到上位机中，所述上位机对所述声音信号进行处理，获取所述声音信号的时延；

(5)根据每个所述声传感器位置坐标和所述声音信号的时延，获取所述地面标记器测得的环焊缝位置坐标，并找到环焊缝在地面上对应处的位置坐标，以所述环焊缝在地面上对应处的位置坐标作为定位管道缺陷的基准点；

(6)将所述内检测器记录的数据传输到上位机，以所述内检测器与环焊缝碰撞的时间为基准时间，在所述内检测器记录的数据中选择与所述基准时间最接近的环焊缝作为目标环焊缝，并获取目标环焊缝的里程值；

(7)根据所述内检测器测得的管道缺陷和所述目标环焊缝的里程值，获取所述内检测器测得的管道缺陷与所述目标环焊缝之间的里程增量；

(8)根据所述里程增量，以所述基准点为管道缺陷定位的起点，沿着管线方向前进所述里程增量的路程，确定所述管道缺陷。

步骤(3)中，所述每个所述声传感器都采集所述内检测器与环焊缝碰撞的声音信号，具体为：