[发明专利]一种油气管道智能封堵机器人控制系统

说明书

本发明涉及油气管道技术领域，公开了一种油气管道智能封堵机器人控制系统，包括地面控制平台、管道智能封堵机器人、管内通讯平台、微型液压控制系统和液压执行器。本发明满足了管道智能封堵作业工艺需要，通过地面控制平台的超低频电磁波双向无线通讯模块将控制信号传输到管内通讯模块，管内控制模块根据控制指令再实现对微型液压控制系统和液压执行器的驱动，有效地实现了管道智能封堵机器人减速、锚定、封堵和解封的动作。同时，本发明可实时地监测管道智能封堵机器人的运行参数和管内工况参数，并且实现了对管道智能封堵机器人在封堵作业中微调、试压、泄露报警及失效解封等多种应急功能，有效地提高了其整体的可靠性与稳定性。

技术领域

本发明设计用于油气管道封堵技术领域，具体涉及一种油气管道智能封堵机器人控制系统。

背景技术

油气能源是国家战略性能源储备的必要能源之一，其在人们日常生活及工业生产中的重要性不言而喻。由于我国石油和天然气的储备地点与实际的消费地点之间相距很远，因此油气的运输在油气行业中也越发的重要，目前对油气的运输运用最广泛的便是管道运输，而面对管道长时间处于地下环境或其他不确定因素导致的破损失效问题，管道的维修与保养至关重要。

针对油气运输管道维修与保养，在处理受损管道段，首先要对油气管道的受损位置进行封堵。目前，油气管道维修与保养的封堵装置主要分为以下两种。一、带压开孔封堵装置，二、管道机器人封堵装置。相比于传统的带压开孔封堵装置，管道机器人封堵装置有着明显的优势，不需要开孔作业，缩小了施工规模，降低成本，对管道的损坏小。管道机器人封堵装置工作原理为从管口进入管道内部，进一步的管道智能封堵机器人在清管动力模块的带动下随着介质推动，能到达需要封堵的管段，挤压胶筒实现封堵作业。

所提出的油气管道智能封堵机器人控制系统需满足以下需求：

1.受管道空间限制，需要一种高度集成的管道智能封堵机器人控制系统。

2.受现场工况的影响，需要一种能实现双向无线通讯、实时监测管道智能封堵机器人工作参数的控制系统。

3.管道智能封堵机器人在封堵完成后应具有试压检测功能。

4.油气管道智能封堵机器人控制系统需控制管道智能封堵机器人在封堵管段进行微调，以保证封堵位置的精确性。

5.若出现压力泄露、主电源失效和管道智能封堵机器人卡死等问题时，能自动报警并启动备选控制方案，实现快速撤离。

发明内容

本发明的目的在于：针对国内油气管道智能封堵机器人控制系统所需要满足的工作需求，提供一种油气管道智能封堵机器人控制系统，超低频电磁波双向无线通讯及微型液压控制系统实现了管道智能封堵机器人在管道中较为精确的定位及实时可靠的双向无线通讯；伸缩模块能够控制管道智能封堵机器人在准确位置进行封堵作业；试压系统与泄露报警装置有效地提高了封堵机器人封堵的可靠性与稳定性。

本发明采用如下技术方案：

1.一种油气管道智能封堵机器人控制系统，其特征在于，包括：地面控制平台（0-1）、管道智能封堵机器人（0-2）、管内通讯平台（0-3）、微型液压控制系统（0-4）和液压执行器（0-5），所述的地面控制平台（0-1）包括上位机（1）、串口通信电路（2）、第一信号接收平台（3）、第一状态转换平台（4）、第一信号发射平台（5）、第一供电平台（6）和人机交互界面（25），所述的管道智能封堵机器人（0-2）包括清管模块（7）、前封堵模块（8）、伸缩模块（9）和后封堵模块（10），所述的管内通讯平台（0-3）包括下位机（11）、传感器（12）、第二信号发射平台（13）、第二状态转换平台（14）、第二信号接收平台（15）和第二供电平台（16），所述的微型液压控制系统（0-4）包括调压回路（17）、调速回路（18）、锁紧回路（19）和试压系统（20），所述的液压执行器（0-5）包括前封堵液压缸（21）、伸缩液压缸（22）、后封堵液压缸（23）和试压压力传感器（24）。