[发明专利]储罐底板在线检测机器人定位方法及系统有效

专利信息
申请号: 201710815328.2 申请日: 2017-09-12
公开(公告)号: CN109490831B 公开(公告)日: 2021-03-09
发明(设计)人: 康叶伟;郭正虹;林明春;孙伶;徐华天;韩朔;张一;王禹钦;蔡培培;王洪涛;陈洪源 申请(专利权)人: 中国石油天然气股份有限公司
主分类号: G01S5/18 分类号: G01S5/18
代理公司: 北京三高永信知识产权代理有限责任公司 11138 代理人: 董亚军
地址: 100007 北京市*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 底板 在线 检测 机器人 定位 方法 系统
【说明书】:

发明公开了一种储罐底板在线检测机器人定位方法及系统。定位方法中,在储罐内液面以下设置至少6个声波接收换能器,且声波接收换能器位于声波发射换能器上方;具体步骤包括:对在当前定位周期内接收到声波发射换能器发出的声波信号的声波接收换能器进行分组,每组包括至少3个声波接收换能器,每组声波接收换能器中至少有一个声波接收换能器距离储罐底板的高度与其他声波接收换能器距离储罐底板的高度不同;根据声波信号接收时差、声波接收换能器的位置坐标及声波传播速度计算得到在线检测机器人当前的位置坐标,并基于在线检测机器人的运动距离对计算结果进行合理性验证。采用该方法可对储罐底板在线检测机器人进行精确定位。

技术领域

本发明涉及机器人定位技术领域,特别涉及一种储罐底板在线检测机器人定位方法及系统。

背景技术

外浮顶立式储罐是存储石油的重要设备。外浮顶立式储罐通常采用金属材料制造,金属材料的腐蚀严重威胁储罐的安全使用。有关统计资料表明,储罐底板腐蚀约占储罐腐蚀的80%。因此,需要定期对储罐底板的腐蚀情况进行检测。目前较为先进的储罐底板腐蚀情况检测方法是利用在线检测机器人对储罐底板的腐蚀情况进行检测。具体来说,是将在线检测机器人放置在储罐的底板上,控制在线检测机器人在储罐底板上运动,在线检测机器人将储罐底板的情况传输至控制系统,工作人员根据在线检测机器人采集的数据对储罐底板的腐蚀情况进行判断。在线检测机器人通常还具有定位能力,以便工作人员能够掌握储罐底板出现腐蚀部位的位置。

目前,在线检测机器人通常通过以下方法定位:在在线检测机器人的机身上设置声波发射换能器,在外浮顶立式储罐的外壁上设置多个声波接收换能器,且声波发射换能器和声波接收换能器与储罐底板之间的距离相同。基于声波发射换能器发出的声波达到声波接收换能器的时差来确定在线检测机器人的位置。

在实现本发明的过程中,本发明人发现现有技术中至少存在以下问题:

现有的在线检测机器人的定位方法中,声波接收换能器设置在储罐外壁,声波发射换能器发出的声波在经过罐壁时会发生衰减,影响在线检测机器人定位的精确度。

发明内容

为了解决上述的技术问题,本发明提供一种能够实现在线检测机器人精确定位的储罐底板在线检测机器人定位方法及系统。

具体而言,包括以下的技术方案:

一方面,本发明实施例提供了一种储罐底板在线检测机器人定位方法,所述在线检测机器人的机身上设置有声波发射换能器,在所述储罐内液面以下设置至少6个声波接收换能器,且所述声波接收换能器位于所述声波发射换能器上方;所述方法包括以下步骤:

S1、对在当前定位周期内接收到所述声波发射换能器发出的声波信号的所述声波接收换能器进行分组,每组包括至少3个所述声波接收换能器,每组所述声波接收换能器中至少有一个所述声波接收换能器距离所述储罐底板的高度与其他所述声波接收换能器距离所述储罐底板的高度不同,每组所述声波接收换能器在所述储罐底板上的投影不在同一条直线上;

S2、根据任意一组声波接收换能器中每个所述声波接收换能器的位置坐标、每个所述声波接收换能器接收到所述声波信号的时间与所述声波发射换能器发出所述声波信号的时间的时间差、以及声波在所述储罐内的液体中的传播速度,计算得到所述在线检测机器人当前的位置坐标;

S3、根据所述在线检测机器人当前的位置坐标以及上一个定位周期内的位置坐标得到所述在线检测机器人在两个定位周期内的移动距离的计算值H,根据所述在线检测机器人的运行速度得到所述在线检测机器人在两个定位周期内的移动距离的实际值L1

S4,判断|1-H/L1|的值是否小于或者等于预设值,如果是,则以步骤S2得到的位置坐标作为所述在线检测机器人在当前定位周期内的有效位置坐标。

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