本發(fā)明涉及數據采集領域,特別涉及一種清管器數據采集設備。
背景技術:
油氣管道在正常運行狀態(tài)下,由于管道內結蠟、油氣介質中泥沙和水的析出,會導致管道的輸送效率降低,運行風險增加。為確保管線的輸送效率,降低運行風險,需要定期進行管道清理,也即是進行清管作業(yè)。目前較為普遍的管道清理方法是,利用直徑略大于管道內徑的清管器攜帶的刮板和鋼刷清除管壁中附著物。清管作業(yè)時,需要對管道工況數據以及管道內環(huán)境數據進行采集,從而根據采集到的數據對清管效果進行評估。
相關技術中主要提供兩種清管作業(yè)時的數據采集設備,其一為設置在清管器上的雜質量采集器,用于采集清管器收球時雜質量的多少,后續(xù)可以根據雜質量對清管效果進行評估,其二為在清管器上搭載的測徑板,用于采集的管道工況數據,可以得知管道內部是否存在較大的缺陷或者小彎頭,根據上述管道工況數據可以對清管效果進行評估。
在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中,發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術至少存在以下問題:
通過采集雜質量的多少以評估清管效果依賴經驗,評估準確性不高。而測徑板采集到的管道工況數據雖然可以確定管道內部是否有較大缺陷或者小彎頭,但并不能對該缺陷進行定位,導致無法處理確定的缺陷。
技術實現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有技術的問題,本發(fā)明實施例提供了一種清管器數據采集設備。所述技術方案如下:
本發(fā)明實施例提供一種清管器數據采集設備,所述清管器數據采集設備搭載于清管器上,所述清管器數據采集設備包括依次串聯(lián)的存儲組件、控制組件、慣性傳感組件、霍爾傳感器探頭以及正交低頻天線;
所述控制組件,用于在所述清管器進行清管作業(yè)時,控制所述慣性傳感組件按照預設采樣頻率采集慣導數據,并將所述慣導數據與對應的采集時間存儲于所述存儲組件中,所述慣導數據用于生成所述清管器的行進軌跡,并用于反映所述行進軌跡上的管道工況;
所述存儲組件,用于存儲所述慣導數據以及對應的采集時間;
所述慣性傳感組件,用于根據所述控制組件的控制,按照所述預設采樣頻率采集所述慣導數據;
所述霍爾傳感器探頭,用于檢測管道中的環(huán)焊縫;
所述控制組件,還用于在所述清管器進行清管作業(yè)時,控制所述霍爾傳感器探頭檢測管道中的環(huán)焊縫,并將檢測到的環(huán)焊縫與對應的時間存儲于所述存儲組件中;
所述存儲組件,還用于存儲所述霍爾傳感器探頭檢測到每個環(huán)焊縫對應的時間;
所述正交低頻天線,用于發(fā)射低頻電磁波信號,以使得地面追蹤設備根據發(fā)射的所述低頻電磁波信號獲取所述清管器數據采集設備的當前位置。
可選的,所述霍爾傳感器探頭為兩組,兩組所述霍爾傳感器探頭位于所述清管器數據采集設備的對側。
可選的,所述霍爾傳感器探頭與所述管道的管壁相接觸。
可選的,所述慣性傳感組件包括三軸加速度計和三軸陀螺儀;
所述慣導數據包括三軸加速度以及三軸角速度。
可選的,所述清管器數據采集設備還包括壓力傳感組件,所述壓力傳感組件與所述控制組件相連;
所述壓力傳感組件,用于根據所述控制組件的控制,按照所述預設采樣頻率采集壓力數據,所述壓力數據用于反映管道內介質的壓力及介質的壓力差;
所述控制組件,還用于在所述清管器進行清管作業(yè)時,控制所述壓力傳感器組件按照所述預設采樣頻率采集所述壓力數據,并將所述壓力數據與對應的采集時間存儲于所述存儲組件中;
所述存儲組件,還用于存儲所述壓力數據以及對應的采集時間。
可選的,所述壓力傳感組件設置在所述清管器數據采集設備的上端蓋上。
可選的,所述清管器數據采集設備還包括溫度傳感組件,所述溫度傳感組 件與所述控制組件相連;
所述溫度傳感組件,用于根據所述控制組件的控制,按照所述預設采樣頻率采集溫度數據,所述溫度數據用于反映管道內介質的溫度;
所述控制組件,還用于在所述清管器進行清管作業(yè)時,控制所述溫度傳感器組件按照所述預設采樣頻率采集所述溫度數據,并將所述溫度數據與對應的采集時間存儲于所述存儲組件中;
所述存儲組件,還用于存儲所述溫度數據以及對應的采集時間。
可選的,所述清管器數據采集設備還包括通用串行總線接口;
所述控制組件,還用于通過所述通用串行總線接口將所述存儲組件中存儲的慣導數據以及對應的采集時間上傳至上位機中,以使所述上位機根據所述慣導數據生成所述清管器的行進軌跡,并基于所述慣導數據分析所述行進軌跡上的管道工況。
可選的,所述清管器數據采集設備還包括工作指示燈,所述工作指示燈設置在所述清管器數據采集設備的殼體外側,所述工作指示燈與所述控制組件相連;
所述工作指示燈用于指示所述清管器數據采集設備的工作狀態(tài);
所述控制組件還用于根據所述清管器數據采集設備的工作狀態(tài),按照預設規(guī)則控制所述工作指示燈進行指示。
可選的,所述清管器數據采集設備還包括供電組件;
所述供電組件用于為所述控制組件、所述慣性傳感組件、所述壓力傳感組件、所述溫度傳感組件以及所述工作指示燈供電。
可選的,所述供電組件包括一次性鋰電池。
可選的,所述管道工況包括管道中環(huán)焊縫的位置、管道變形、管道傾斜度以及管道彎頭的位置中的至少一個。
本發(fā)明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是:
本發(fā)明實施例提供一種清管器數據采集設備,該清管器數據采集設備搭載于清管器上,該清管器數據采集設備包括依次串聯(lián)的存儲組件、控制組件、慣性傳感組件、霍爾傳感器探頭以及正交低頻天線;該控制組件,用于在該清管器進行清管作業(yè)時,控制該慣性傳感組件按照預設采樣頻率采集慣導數據,并將該慣導數據與對應的采集時間存儲于該存儲組件中,該慣導數據用于生成該 清管器的行進軌跡,并用于反映該行進軌跡上的管道工況;該存儲組件,用于存儲該慣導數據以及對應的采集時間;該慣性傳感組件,用于根據該控制組件的控制,按照該預設采樣頻率采集該慣導數據;該霍爾傳感器探頭,用于檢測管道中的環(huán)焊縫;該控制組件,還用于在該清管器進行清管作業(yè)時,控制該霍爾傳感器探頭檢測管道中的環(huán)焊縫,并將檢測到的環(huán)焊縫與對應的時間存儲于該存儲組件中;該存儲組件,還用于存儲該霍爾傳感器探頭檢測到每個環(huán)焊縫對應的時間;該正交低頻天線,用于發(fā)射低頻電磁波信號,以使得地面追蹤設備根據發(fā)射的該低頻電磁波信號獲取該清管器數據采集設備的當前位置。在使用清管器數據采集設備采集數據時,第一方面,可以通過慣性傳感組件采集到的慣導數據反映管道工況,從而可以根據該慣導數據科學地評估清管效果,大大提高了評估的準確性,第二方面,慣導數據還可以用于生成清管器的行進軌跡,結合慣導數據反映的管道工況,就可以對管道缺陷進行定位,從而可以及時對管道缺陷進行處理,第三方面,霍爾傳感器探頭可以檢測管道中的環(huán)焊縫,結合慣導數據生成的清管器的行進軌跡可以判斷管道中環(huán)焊縫的位置,第四方面,正交低頻天線發(fā)射的低頻電磁波信號可以用于對該清管器數據采集設備進行追蹤,從而可以使得數據采集過程更加可控。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發(fā)明實施例提供的一種清管器數據采集設備100的結構示意圖。
圖2是本發(fā)明實施例提供的另一種清管器數據采集設備100的結構示意圖。
圖3是本發(fā)明實施例提供的另一種清管器數據采集設備100的結構示意圖。
圖4是本發(fā)明實施例提供的另一種清管器數據采集設備100的結構示意圖。
圖5是本發(fā)明實施例提供的另一種清管器數據采集設備100的結構示意圖。
圖6是本發(fā)明實施例提供的清管器數據采集設備100實物的結構示意圖。
圖7a是本發(fā)明實施例提供的清管器數據采集設備100采集的x軸方向的加速度的示意圖。
圖7b是本發(fā)明實施例提供的高精度慣導與數據記錄儀測量得到x軸方向的加速度的示意圖。
圖8a是本發(fā)明實施例提供的清管器數據采集設備100采集的x軸方向的加速度在管道出口處的局部放大圖。
圖8b是本發(fā)明實施例提供的高精度慣導與數據記錄儀測量得到的x軸方向的加速度在管道出口處的局部放大圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。
圖1是本發(fā)明實施例提供的一種清管器數據采集設備100的結構示意圖,參見圖1,該清管器數據采集設備包括依次串聯(lián)的存儲組件、控制組件、慣性傳感組件、霍爾傳感器探頭以及正交低頻天線,該存儲組件、控制組件以及慣性傳感組件可以焊接于同一塊電路板上,下面本發(fā)明將對上述存儲組件、控制組件、慣性傳感數據、霍爾傳感器探頭以及正交低頻天線進行進一步說明:
1、該控制組件101,用于在該清管器進行清管作業(yè)時,控制該慣性傳感組件103按照預設采樣頻率采集慣導數據,并將該慣導數據與對應的采集時間存儲于該存儲組件102中,該慣導數據用于生成該清管器的行進軌跡,并用于反映該行進軌跡上的管道工況。
具體地,該清管器數據采集設備100搭載于清管器上,當該清管器進行清管作業(yè)時,控制組件101可以控制慣性傳感組件103按照預設采樣頻率采集慣導數據,并將該慣導數據與對應的采集時間存儲于該存儲組件102中。其中,該控制組件101與該慣性傳感組件103以直接或間接的方式相連,同樣地,該控制組件101也與該存儲組件102以直接或間接的方式相連。此外,上述預設采樣頻率指的是單位時間內采集數據的個數,該預設采樣頻率可以由技術人員預先進行設置,本發(fā)明對其不做具體限定。
可選的,如圖2所示,上述慣性傳感組件103可以包括三軸加速度計131和三軸陀螺儀132,對應的,上述慣導數據也可以包括三軸加速度以及三軸角速度,其中,上述三軸加速度計131和上述三軸陀螺儀132可以與上述控制組件101焊接于同一塊電路板上,當然,該三軸加速度計131和該三軸陀螺儀132也 可以根據實際情況設置在該清管器數據采集設備100的其他位置上,本發(fā)明對此不作具體限定。
如上文所述的,根據上述慣導數據,也即是三軸加速度和三軸角速度可以生成該清管器的行進軌跡。具體地,根據牛頓第二運動定律,對物體運動產生的加速度進行一次積分可以得到物體運動的速度,而進行二次積分則可以得到位移,根據上述原理,在已知清管器數據采集設備100的初始位置和初速度的前提下,將慣性傳感組件103測得的三軸加速度以及三軸角速度進行二次積分即可得到清管器數據采集設備100的行進軌跡。由于該清管器數據采集設備100搭載于清管器上,其與清管器相對靜止,因此,該清管器數據采集設備100的行進軌跡也即是清管器的行進軌跡。此外,本發(fā)明還可以結合清管器進行清管作業(yè)的管道在地面上的標記點(mark點)的高精度位置信息對上述得到的行進軌跡的誤差進行修正,從而得到最終的清管器的行進軌跡。當然,實際應用中,還有其他對上述行進軌跡誤差進行修正的方法,本發(fā)明對此不再一一列舉。
此外,如上文所述的,該慣導數據還可以反映該行進軌跡上的管道工況,其中,上述管道工況具體指的是管道中環(huán)焊縫的位置、管道變形、管道傾斜度以及管道彎頭的位置中的至少一個。具體地,清管器在運行過程中,如果管道內不存在缺陷,其加速度值一般在一個較小的范圍內發(fā)生變化,而若管道內存在缺陷,如管道內出現(xiàn)環(huán)焊縫或者管道內出現(xiàn)變形,則其加速度的值會出現(xiàn)驟然升高或者驟然下降的現(xiàn)象,也即是,通過分析采集到的慣導數據即可判斷管道內是否出現(xiàn)缺陷。
此外,本發(fā)明可以綜合清管器的行進軌跡以及慣導數據反映的管道工況,從而對管道內的缺陷進行定位。具體地,由于控制組件101將慣導數據和其采集時間對應存儲于存儲組件102中,也即是,本發(fā)明可以獲知采集某一慣導數據的時間,由于清管器的行進軌跡以及管道工況均由慣導數據推導得出,因此,本發(fā)明同樣可以獲知清管器運行到某一行進軌跡點處的時間,以及該時間下的管道工況,也即是,本發(fā)明可以將管道工況與清管器行進軌跡點對應起來,從而實現(xiàn)對管道內的缺陷進行定位。
2、該存儲組件102,用于存儲該慣導數據以及對應的采集時間。
實際應用中,該存儲組件102可以包括emmc((embeddedmultimediacard,嵌入多媒體卡)等大容量存儲芯片,在此基礎上,可選的,該存儲組件102還 可以包括usb(universalserialbus,通用串行總線)芯片,該大容量存儲芯片和usb芯片可以組成u盤存儲系統(tǒng),用以實現(xiàn)上下文所述的存儲組件102的功能。
3、該慣性傳感組件103,用于根據該控制組件101的控制,按照該預設采樣頻率采集該慣導數據。
4、該霍爾傳感器探頭104,用于檢測管道中的環(huán)焊縫。
實際應用中,本發(fā)明提供的清管器數據采集設備100還可以使用霍爾傳感器探頭104對清管器行進軌跡上的管道中的環(huán)焊縫進行檢測。與上述綜合清管器的行進軌跡以及慣導數據反映的管道工況,從而對管道內的缺陷進行定位類似的,本發(fā)明也可以綜合清管器的行進軌跡以及霍爾傳感器探頭104檢測到的環(huán)焊縫,從而對管道中的環(huán)焊縫進行定位,至于具體的定位過程,其與上述對管道內缺陷定位的過程同理,本發(fā)明在此不再贅述。
需要說明的是,本發(fā)明的霍爾傳感器探頭104主要利用霍爾效應對管道中的環(huán)焊縫進行檢測。
需要說明的是,該存儲組件102,還用于存儲該霍爾傳感器探頭104檢測到每個環(huán)焊縫對應的時間。
需要說明的是,該控制組件101,還用于在該清管器進行清管作業(yè)時,控制該霍爾傳感器探頭104檢測管道中的環(huán)焊縫,并將檢測到的環(huán)焊縫與對應的時間存儲于該存儲組件102中。
5、該正交低頻天線105,用于發(fā)射低頻電磁波信號,以使得地面追蹤設備根據發(fā)射的所述低頻電磁波信號獲取所述清管器數據采集設備的當前位置。
實際應用中,還需要獲取清管器以及清管器數據采集設備100的實時位置,從而使得數據采集過程更加可控,為了滿足這一要求,本發(fā)明還可以提供正交低頻天線105,該正交低頻天線105發(fā)射的低頻電磁波信號可以使地面追蹤設備獲取清管器數據采集設備100的當前位置。
綜上所述,本實施例提供了一種清管器數據采集設備,該清管器數據采集設備搭載于清管器上,該清管器數據采集設備包括依次串聯(lián)的存儲組件、控制組件、慣性傳感組件、霍爾傳感器探頭以及正交低頻天線;該控制組件,用于在該清管器進行清管作業(yè)時,控制該慣性傳感組件按照預設采樣頻率采集慣導數據,并將該慣導數據與對應的采集時間存儲于該存儲組件中,該慣導數據用 于生成該清管器的行進軌跡,并用于反映該行進軌跡上的管道工況;該存儲組件,用于存儲該慣導數據以及對應的采集時間;該慣性傳感組件,用于根據該控制組件的控制,按照該預設采樣頻率采集該慣導數據;該霍爾傳感器探頭,用于檢測管道中的環(huán)焊縫;該存儲組件,還用于存儲該霍爾傳感器探頭檢測到每個環(huán)焊縫對應的時間;該正交低頻天線,用于發(fā)射低頻電磁波信號,以使得地面追蹤設備根據發(fā)射的該低頻電磁波信號獲取該清管器數據采集設備的當前位置。在使用清管器數據采集設備采集數據時,第一方面,可以通過慣性傳感組件采集到的慣導數據反映管道工況,從而可以根據該慣導數據科學地評估清管效果,大大提高了評估的準確性,第二方面,慣導數據還可以用于生成清管器的行進軌跡,結合慣導數據反映的管道工況,就可以對管道缺陷進行定位,從而可以及時對管道缺陷進行處理,第三方面,霍爾傳感器探頭可以檢測管道中的環(huán)焊縫,結合慣導數據生成的清管器的行進軌跡可以判斷管道中環(huán)焊縫的位置,第四方面,正交低頻天線發(fā)射的低頻電磁波信號可以用于對該清管器數據采集設備進行追蹤,從而可以使得數據采集過程更加可控。
可選的,該霍爾傳感器探頭104為兩組,兩組該霍爾傳感器探頭104位于該清管器數據采集設備100的對側。
可選的,該霍爾傳感器探頭104與該管道的管壁相接觸。
可選的,在實際應用中,上述清管器數據采集設備100除了包括上文所述的控制組件101、存儲組件102、慣性傳感組件103、霍爾傳感器探頭104以及正交低頻天線105之外,還可以包括壓力傳感組件106,如圖3所示,該壓力傳感組件106與該控制組件101直接或間接相連??蛇x的,該壓力傳感組件106可以設置在該清管器數據采集設備100的上端蓋上。該壓力傳感組件106,用于根據該控制組件101的控制,按照該預設采樣頻率采集壓力數據,該壓力數據用于反映管道內介質的壓力及介質的壓力差。
上述壓力傳感器106采集的壓力數據也可以用于反映清管器行進軌跡上的管道工況,但與慣性傳感組件103采集的慣導數據不同的是,上述壓力數據通過管道內介質的壓力間接反映管道工況。發(fā)明人意識到,當管道內出現(xiàn)缺陷時,管道內介質的壓力也會出現(xiàn)波動,也即是出現(xiàn)驟然變化的現(xiàn)象,例如,若清管效果不佳,管道內污物較多時,必然會導致管道變窄,而在管道變窄處管道內介質的壓力會出現(xiàn)驟然升高的現(xiàn)象,因此,通過分析壓力傳感組件106采集的 壓力數據即可獲知清管器行進軌跡上的管道工況。此外,若清管作業(yè)時,清管器或清管器上搭載的測徑板受到損壞或出現(xiàn)較大的變形時,通過分析采集到的壓力數據以及上文所述的慣導數據即可以判斷可能的受損原因。與上文敘述同理的,通過綜合壓力數據反映的管道工況和清管器的行進軌跡,本發(fā)明可以實現(xiàn)對管道內的缺陷進行定位。
與壓力傳感組件106的功能對應的,該控制組件101,還用于在該清管器進行清管作業(yè)時,控制該壓力傳感器組件106按照該預設采樣頻率采集該壓力數據,并將該壓力數據與對應的采集時間存儲于該存儲組件102中。而存儲組件102,還用于存儲該壓力數據以及對應的采集時間。由于控制組件101和存儲組件102的這一功能與上文所述的控制組件101和存儲組件102的功能同理,因此,本發(fā)明對其不做贅述。
可選的,在實際應用中,上述清管器數據采集設備100除了包括上文所述的控制組件101、存儲組件102、慣性傳感組件103、霍爾傳感器探頭104以及正交低頻天線105之外,還可以包括溫度傳感組件107,如圖4所示,該溫度傳感組件107與該控制組件101直接或間接相連。該溫度傳感組件107,用于根據該控制組件101的控制,按照該預設采樣頻率采集溫度數據,該溫度數據用于反映管道內介質的溫度。
與慣性傳感組件103和壓力傳感組件106類似的,溫度傳感組件107采集的溫度數據也可以在一定程度上反映清管器行進軌跡上的管道工況,與壓力數據類似的,上述溫度數據通過管道內介質的溫度間接反映管道工況。發(fā)明人意識到,當管道內出現(xiàn)析蠟或者冰堵時,管道內的介質溫度會出現(xiàn)顯著下降,因此,通過分析溫度傳感組件107采集的溫度數據即可判斷管道內是否存在析蠟點或者冰堵點。與上文敘述同理的,通過綜合溫度數據反映的管道工況和清管器的行進軌跡,本發(fā)明可以實現(xiàn)對管道內的缺陷進行定位。
與溫度傳感組件107的功能對應的,該控制組件101,還用于在該清管器進行清管作業(yè)時,控制該溫度傳感器107組件按照該預設采樣頻率采集該溫度數據,并將該溫度數據與對應的采集時間存儲于該存儲組件102中。該存儲組件102,還用于存儲該溫度數據以及對應的采集時間。由于控制組件101和存儲組件102的這一功能與上文所述的控制組件101和存儲組件102的功能同理,因此,本發(fā)明對其不做贅述。
可選的,在實際應用中,上述清管器數據采集設備100除了包括上文該的控制組件101、存儲組件102、慣性傳感組件103、霍爾傳感器探頭104以及正交低頻天線105之外,還可以包括通用串行總線接口108。則對應的,該控制組件101,還用于通過該通用串行總線接口108將該存儲組件102中存儲的慣導數據以及對應的采集時間上傳至上位機中,以使該上位機根據該慣導數據生成該清管器的行進軌跡,并基于該慣導數據分析該行進軌跡上的管道工況。
實際應用中,該控制組件101還可以通過該通用串行總線接口108將上文所述的壓力數據以及其對應的采集時間和/或溫度數據以及其對應的采集時間上傳至上位機中,以使該上位機可以基于該壓力數據和/或該溫度數據分析清管器行進軌跡上的管道工況。
其中,上位機一般為計算機,該上位機中可以存儲有能夠根據慣導數據生成清管器行進軌跡的相關軟件,以及能夠基于慣導數據、壓力數據和/或溫度數據分析清管器行進軌跡上管道工況的相關軟件,本發(fā)明對此不做具體限定。
需要指出的是,實際應用中,上述清管器數據采集設備100除了具有數據采集、記錄功能外,可能還具有數據分析功能,在這種情況下,上述清管器數據采集設備100可以不包括上述通用串行總線接口108,也可以不將存儲組件102中存儲的數據上傳至上位機中,在這種情況下,該清管器數據采集設備100即可以根據該慣導數據生成該清管器的行進軌跡,并基于該慣導數據、壓力數據和/或溫度數據分析該行進軌跡上的管道工況,本發(fā)明對此不作具體限定。
可選的,在實際應用中,上述清管器數據采集設備100除了包括上文該的控制組件101、存儲組件102、慣性傳感組件103、霍爾傳感器探頭104以及正交低頻天線105之外,還可以包括工作指示燈109,如圖5所示,該工作指示燈109設置在該清管器數據采集設備100的殼體外側,該工作指示燈109與該控制組件101直接或間接相連。該工作指示燈109用于指示該清管器數據采集設備100的工作狀態(tài)。對應的,該控制組件101還用于根據該清管器數據采集設備100的工作狀態(tài),按照預設規(guī)則控制該工作指示燈109進行指示。
其中,上述清管器數據采集設備100的工作狀態(tài)可以包括數據采集狀態(tài)、未開機狀態(tài)、待機狀態(tài)、電量不足狀態(tài)等,本發(fā)明對此不作具體限定。對應于清管器數據采集設備100的每一種工作狀態(tài),工作指示燈109都有其特定的顯示方式,從而使得使用人員可以根據工作指示燈的顯示方式判斷清管器數據采 集設備100的工作狀態(tài),例如,工作指示燈109的顯示方式可以為:工作指示燈109顯示紅色、工作指示燈109顯示綠色、工作指示燈109閃爍、工作指示燈109熄滅等,本發(fā)明對此也不做具體限定。
可選的,在實際應用中,上述清管器數據采集設備100除了包括上文該的控制組件101、存儲組件102、慣性傳感組件103、霍爾傳感器探頭104以及正交低頻天線105之外,還可以包括供電組件110。該供電組件110用于為該控制組件101、該慣性傳感組件103、該壓力傳感組件106、該溫度傳感組件107以及該工作指示燈109供電??蛇x的,該供電組件110可以包括一次性鋰電池。
可選的,該清管器數據采集設備100還可以包括內存儲器111,該內存儲器111與該控制組件101直接或間接相連,該內存儲器111存儲有預置程序,使得該控制組件101可以通過執(zhí)行該預置程序,以實現(xiàn)對上述慣性傳感組件103、存儲組件102和/或其他清管器數據采集設備100中組件的控制。
可選的,該清管器數據采集設備100還可以包括實時時鐘,該實時時鐘可以提供慣性傳感組件103、壓力傳感組件106和/或溫度傳感組件107采集相應數據的實時時間,以使得控制組件101可以獲知采集數據的時間,并將上述數據與其對應的采集時間對應存儲于存儲組件102中。
本發(fā)明實施例還提供了一種清管器數據采集設備100實物的結構示意圖,如圖6所示。
此外,本發(fā)明實施例還對上述清管器數據采集設備100的數據采集性能進行了實驗驗證,其中,主要對慣性傳感組件103測得的慣導數據的準確性和可靠性進行了對比驗證。具體地,使用牽引車按照預設速度牽引搭載有上述清管器數據采集設備100的清管器通過一段管道,并獲取該清管器數據采集設備100在該清管器通過上述管道時采集的x軸方向的加速度,此外,同時使用高精度慣導與數據記錄儀測量該清管器通過該管道時的x軸方向的加速度,其中,x軸方向為與管道中軸線平行的方向。
如圖7a和7b所示,通過對比清管器數據采集設備100采集的x軸方向的加速度(圖7a)和高精度慣導與數據記錄儀測量得到的x軸方向的加速度(圖7b可知,清管器數據采集設備100和高精度慣導與數據記錄儀測得的x軸方向的加速度出現(xiàn)較大波動的點是可以一一對應的,這說明,清管器數據采集設備100測得的慣導數據的準確性和可靠性較高。
如圖8a所示為清管器數據采集設備100采集的x軸方向的加速度在管道出口處的局部放大圖,如圖8b所示為高精度慣導與數據記錄儀測量得到的x軸方向的加速度在管道出口處的局部放大圖。通過對比圖8a和圖8b可知,距出口處最近的一處較大的加速度波動點也是可以對應的,事實上,該加速度波動點表明該處管道出現(xiàn)環(huán)焊縫,這同樣可以說明清管器數據采集設備100測得的慣導數據的準確性和可靠性較高。
綜上所述,本實施例提供的清管器數據采集設備,除了包括控制組件、存儲組件、慣性傳感組件、霍爾傳感器探頭以及正交低頻天線外,還包括壓力傳感組件、溫度傳感組件、工作指示燈、供電組件、通用串行總線接口等。進一步地,在使用清管器數據采集設備采集數據時,除了可以通過慣性傳感組件采集的慣導數據和霍爾傳感器探頭檢測環(huán)焊縫反映管道工況外,還可以通過壓力傳感組件采集的壓力數據和/或溫度傳感組件采集的溫度數據反映管道工況,從而可以科學地評估清管效果,大大提高了評估的準確性,再進一步地,經過上述對比試驗發(fā)現(xiàn),本實施例提供的清管器數據采集設備測得的慣導數據的準確性和可靠性較高。
本發(fā)明中術語“和/或”,僅僅是一種描述關聯(lián)對象的關聯(lián)關系,表示可以存在三種關系,例如,a和/或b,可以表示:單獨存在a,同時存在a和b,單獨存在b這三種情況。另外,本文中字符“/”,一般表示前后關聯(lián)對象是一種“或”的關系。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。