[发明专利]次声波管道机器人快速定位系统及方法

说明书

本发明公开了一种次声波管道机器人快速定位系统，包括主站系统和分站系统；分站系统包括次声波传感器、前置放大器、数据采集系统；主站系统包括数据分析系统、显示终端；次声波传感器与被监测管道连接，数据采集系统与数据分析系统连接；次声波传感器实时接收管道内的次声波信号并转换为电信号；前置放大器把电信号经过放大滤波处理之后传输到数据采集系统；数据采集系统将电信号转换为数据，并把采集到的次声波数据发送到数据分析系统；数据分析系统通过分析处理数据，来判断管道机器人的位置。本发明还公开了一种次声波管道机器人快速定位方法，本系统能及时快速的提示管道机器人的位置，减少管道机器人卡住时，盲目开挖导致的损失。

技术领域

本发明涉及一种次声波管道机器人快速定位系统及方法，技术可用于油、气等多种输送介质管道的通球作业过程。

背景技术

目前，我国管道里程达到10万公里以上，随着时间的推移，管道可能发生腐蚀穿孔、泄漏污染、堵塞爆管等恶性事故，造成生命与财产的重大损失。为防止事故发生，需要定期使用管道机器人对其进行检测与清理。但是，在管道机器人清理管道的过程中，容易发生管道机器人卡在管道中的情况，受现有通讯设备与定位技术的制约，管道状况多数不明，管道机器人无法精确定位，往往造成模糊开挖、盲目报废等，资源浪费严重。

目前，国际上关于管道检测机器人定位方法有很多，主要有：里程轮定位法、视觉CCD定位法、北斗/GPS定位法、基于低频电磁波定位法等，受管道长度、环境和埋深的影响，这些方法受到很大的限制，定位效果较差，且往往对已经卡住的管道机器人的定位无能为力。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种能快速对管道机器人进行定位的系统。

本发明的再一目的是提供一种能快速对管道机器人进行定位的方法。

为实现上述目的，本发明公开了如下技术方案：

次声波管道机器人快速定位系统，包括主站系统和分站系统：

所述分站系统包括依次连接的次声波传感器、前置放大器、数据采集系统；

所述主站系统包括相互连接的数据分析系统、显示终端；

所述次声波传感器与被监测管道连接，所述数据采集系统与所述数据分析系统通过数据通讯模块连接；

所述次声波传感器实施接收管道内的次声波信号并转换为电信号；

所述前置放大器把电信号经过放大滤波处理之后传输到数据采集系统；

所述数据采集系统将电信号转换为数据，并通过数据通讯模块把采集到的次声波数据发送到数据分析系统；

所述数据分析系统通过分析处理数据采集系统发送的数据集，来判断管道机器人的位置。

进一步的，所述次声波传感器接收声波的频率为0Hz～20Hz。

进一步的，所述数据通讯模块包括冗余设计，所述的冗余设计包括无线和有线通讯方式。

进一步的，所述数据采集系统包含北斗/GPS授时模块，授时精度为纳秒级别。

进一步的，在被监测两端分别设有所述分站系统，所述数据分析系统接收多个所述分站系统的数据采集系统发送的数据。

本发明还公开了一种次声波管道机器人快速定位方法，利用如上所述的次声波管道机器人快速定位系统，实时监测管道内次声波信号进而判断管道机器人的实施位置。

进一步的，具体包括如下步骤：