一種漏磁檢測(cè)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種監(jiān)控系統(tǒng)，特別涉及一種漏磁檢測(cè)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼管在能源、化工、壓力容器等行業(yè)被認(rèn)為是最經(jīng)濟(jì)、最安全的運(yùn)輸介質(zhì)通道，被廣泛應(yīng)用于城市管道水暖供應(yīng)、冶金工業(yè)、石油化工行業(yè)等各領(lǐng)域。但是工業(yè)鋼管在生產(chǎn)和運(yùn)輸過程中受生產(chǎn)工藝限制和傳輸介質(zhì)的腐蝕等影響經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生各種裂紋，坑點(diǎn)等缺陷，導(dǎo)致管道的安全性能大大降低，容易發(fā)生泄露、爆裂等事故，對(duì)人民的生命和財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重?fù)p害。如果沒有及時(shí)對(duì)鋼管缺陷進(jìn)行檢測(cè)并采取相應(yīng)補(bǔ)救措施，泄露事故不僅會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失，也會(huì)造成嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境破壞。因此，對(duì)各行業(yè)中應(yīng)用的工業(yè)管道檢測(cè)其是否有缺陷，對(duì)于其安全發(fā)展都具有十分重要的意義。
[0003]在對(duì)鋼管進(jìn)行檢測(cè)的過程中通常需要停工并打磨疑似有缺陷的部位進(jìn)行檢測(cè)，這大大影響了工業(yè)運(yùn)輸?shù)倪M(jìn)程，并且費(fèi)時(shí)費(fèi)力，因此，對(duì)于鋼管的無損檢測(cè)的開發(fā)顯得尤其重要。目前為止，鋼管無損檢測(cè)方法主要是漏磁探傷、渦流和超聲波探傷。其中漏磁檢測(cè)方法因?yàn)闆]有耦合劑、快速而準(zhǔn)確在各個(gè)領(lǐng)域被廣泛使用，被認(rèn)為是目前對(duì)各輸送管道缺陷檢測(cè)最常用的方法之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種便于推廣使用，節(jié)約人力資源，使漏磁檢測(cè)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化智能化的漏磁檢測(cè)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種漏磁檢測(cè)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，其組成包括計(jì)算機(jī)接口模塊、信號(hào)濾波模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)模塊、自動(dòng)檢測(cè)控制模塊、人機(jī)交互界面。
[0007]所述的一種漏磁檢測(cè)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是在計(jì)算機(jī)接口模塊連接接收由硬件部分的PCI多串口卡傳入的數(shù)據(jù)。
[0008]所述的一種漏磁檢測(cè)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是利用信號(hào)濾波模塊來除去噪聲得到我們需要的漏磁信號(hào)。
[0009]由于鋼管通常用于長(zhǎng)距離運(yùn)輸液體氣體，檢測(cè)裝置的傳輸距離也需要很長(zhǎng)，針對(duì)以上情況設(shè)計(jì)中選擇RS-485總線或RS-422總線進(jìn)行傳輸以滿足對(duì)于傳輸信號(hào)的距離要求，其有效傳輸距離可達(dá)100m以上，完全足以達(dá)到要求。在實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)幕A(chǔ)上，傳輸速率也至關(guān)重要，對(duì)于高速串行不足的問題，可以選用多串口通信選用8路A/D轉(zhuǎn)換的單片機(jī)。每一個(gè)串行端口都與之對(duì)應(yīng)有一個(gè)單片機(jī)，每個(gè)單片機(jī)都可以單獨(dú)發(fā)送控制信號(hào)，共需要8個(gè)。對(duì)于這種情況擬采用PCI多串口卡MOXA CP-168U，把計(jì)算機(jī)擴(kuò)展為8個(gè)串行端口，和高速采集板進(jìn)行通信，以實(shí)現(xiàn)功能要求。在信號(hào)采集卡中，模擬信號(hào)通過一個(gè)一階高通濾波放大，去除原來的直流分量，再經(jīng)過一個(gè)加法器電路，施加2.5V基準(zhǔn)，令信號(hào)的基準(zhǔn)維持在2.5V，然后信號(hào)輸入單片機(jī)STC12C5A60S2，最后經(jīng)過MAX488實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離輸出。
[0010]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)對(duì)漏磁檢測(cè)設(shè)備的監(jiān)控需具備如下功能:接收由漏磁檢測(cè)設(shè)備硬件部分傳輸進(jìn)入的信號(hào)，經(jīng)過濾波排除噪聲干擾，實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)便于用戶更加直觀方便的了解鋼管有無缺損，并儲(chǔ)存數(shù)據(jù)可供調(diào)閱，除人工控制外還可以進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)?；诖艘蟊驹O(shè)計(jì)監(jiān)控系統(tǒng)的軟件部分包括計(jì)算機(jī)接口模塊、信號(hào)濾波模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)模塊、自動(dòng)檢測(cè)控制模塊、人機(jī)交互界面等。
[0011]在漏磁檢測(cè)監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)中計(jì)算機(jī)接口模塊負(fù)責(zé)接收由硬件部分的PCI多串口卡傳入的數(shù)據(jù)。但漏磁設(shè)備檢測(cè)裝置在檢測(cè)傳輸過程中往往會(huì)受到諸多干擾，采集得到的信號(hào)通常會(huì)帶有較大的噪聲，因此設(shè)計(jì)利用信號(hào)濾波模塊來除去噪聲得到我們需要的漏磁信號(hào)。數(shù)據(jù)庫(kù)模塊用SQL server2005進(jìn)行編寫，SQL語(yǔ)言的主要功能是和各種數(shù)據(jù)庫(kù)建立聯(lián)系，進(jìn)行溝通，使系統(tǒng)能隨時(shí)顯示數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，并能隨時(shí)調(diào)閱歷史數(shù)據(jù)。自動(dòng)控制模塊可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)行，也可以進(jìn)行人工操作，對(duì)接收到的漏磁信號(hào)進(jìn)行判斷，在人機(jī)交互界面進(jìn)行顯示，將信號(hào)儲(chǔ)存進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)，可查閱打印歷史數(shù)據(jù)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)各個(gè)模塊發(fā)出控制命令。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是有較寬的響應(yīng)頻帶，測(cè)量范圍大、體積小，對(duì)壓力容器中缺陷產(chǎn)生的非均勻漏磁場(chǎng)的測(cè)量很合適。溫度性能穩(wěn)定，有利于設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)?；魻杺鞲衅鞑杉戒摴艿穆┐判盘?hào)經(jīng)過調(diào)理電路進(jìn)入A / D轉(zhuǎn)換模塊，最后進(jìn)入計(jì)算。在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行去噪、平滑、模式識(shí)別等數(shù)字處理.最終獲得并顯示鋼管的檢測(cè)信息，以滿足實(shí)時(shí)性要求。
【附圖說明】
[0013]圖1為漏磁檢測(cè)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案結(jié)構(gòu)；
[0014]圖2為上位機(jī)信號(hào)處理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)地描述:
[0016]一種漏磁檢測(cè)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，其組成包括計(jì)算機(jī)接口模塊、信號(hào)濾波模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)模塊、自動(dòng)檢測(cè)控制模塊、人機(jī)交互界面。
[0017]其特征是在計(jì)算機(jī)接口模塊連接接收由硬件部分的PCI多串口卡傳入的數(shù)據(jù)。
[0018]其特征是利用信號(hào)濾波模塊來除去噪聲得到我們需要的漏磁信號(hào)。
[0019]結(jié)合圖1，圖1為漏磁檢測(cè)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案結(jié)構(gòu)。漏磁檢測(cè)通過檢測(cè)漏磁場(chǎng)的方法進(jìn)行探傷，管道外表帶油漆層狀況并不會(huì)對(duì)檢測(cè)造成影響，同時(shí)，通過漏磁檢測(cè)可以直接從外部檢測(cè)出內(nèi)壁存在的腐蝕坑大小和深度。由于省略了停運(yùn)和打磨管道外表面的過程，大大降低了檢驗(yàn)成本，同時(shí)也減輕了人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
[0020]系統(tǒng)從硬件結(jié)構(gòu)上分為:上位機(jī)與漏磁檢測(cè)設(shè)備
[0021]系統(tǒng)從工作單元上分為:監(jiān)控系統(tǒng)、漏磁檢測(cè)設(shè)備試驗(yàn)平臺(tái)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2.5所示。系統(tǒng)上位機(jī)以Microsoft Visual Stud1 2010 C#為編程環(huán)境，配合PCI多串口卡采用多線程異步通信，開辟了 8個(gè)內(nèi)存緩沖區(qū)，可以多串口同時(shí)接收信息，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)接收處理。設(shè)計(jì)有接口模塊，濾波模塊，數(shù)據(jù)庫(kù)模塊控制模塊。
[0022]計(jì)算機(jī)接口模塊的功能是接收PCI多串口卡上傳的數(shù)據(jù)，以滿足大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨螅恍盘?hào)濾波模塊利用程序語(yǔ)言編寫濾波模塊進(jìn)行濾波來去除噪聲干擾；數(shù)據(jù)庫(kù)模塊可對(duì)信息進(jìn)行存儲(chǔ)，并具備歷史數(shù)據(jù)查詢等功能；控制模塊通過對(duì)其他模塊發(fā)送控制命令，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的全自動(dòng)和半自動(dòng)控制，可以手動(dòng)設(shè)置閾值判斷鋼管可用性。
[0023]在以往的眾多檢測(cè)軟件中，在處理數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方面時(shí)通常會(huì)采用單個(gè)文件的存儲(chǔ)方式，但是這種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法這會(huì)給以后的查詢、分析帶來諸多不便。在本設(shè)計(jì)的漏磁檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)中打算采用數(shù)據(jù)庫(kù)連接的方式，將檢測(cè)到的所有信號(hào)的數(shù)據(jù)信息同時(shí)存入數(shù)據(jù)庫(kù)中，從而使歷史數(shù)據(jù)查詢的過程變得簡(jiǎn)單高效。
[0024]結(jié)合圖2，圖2為上位機(jī)信號(hào)處理示意圖。由于漏磁檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)設(shè)備與監(jiān)控機(jī)間隔距離較遠(yuǎn)、數(shù)據(jù)量大、檢測(cè)實(shí)時(shí)性高等特點(diǎn)，因此采用了特定的遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸方案。這套傳輸方案的計(jì)算機(jī)接口硬件部分由PCI多串口卡組成。PCI多串口卡的功能在于可以分配多個(gè)串/并行端口提供給終端連接的設(shè)備使用，因此每個(gè)終端都可以通過串口卡和上位機(jī)實(shí)現(xiàn)通訊。在解決擴(kuò)展計(jì)算機(jī)外部連接設(shè)備數(shù)量的方案中，多串口卡的使用是最便捷簡(jiǎn)單的方法并且十分易于實(shí)現(xiàn)。多串口卡的作用是可以將計(jì)算機(jī)擴(kuò)展串口或并口，實(shí)現(xiàn)多串口通訊，從而能夠同時(shí)獲取橫向、縱向、總磁信號(hào)，并將信號(hào)傳入上位機(jī)。PCI多串口卡支持RS-422、RS-485或RS-232等多種形式的電平信號(hào)，這大大方便了本設(shè)計(jì)軟硬件的連接與實(shí)現(xiàn)。本系統(tǒng)采用8串口卡，上傳的數(shù)據(jù)由8個(gè)串口并行接收完成，軟件相應(yīng)設(shè)置多個(gè)內(nèi)存緩沖區(qū)，來分別存放每個(gè)串口上傳的數(shù)據(jù)，采用多線程的方式處理數(shù)據(jù)，極大的提高了數(shù)據(jù)的傳輸和處理的速度。系統(tǒng)上位機(jī)以Microsoft Visual Stud1 2010 C#為編程環(huán)境，配合PCI多串口卡采用多線程異步通信，開辟了 8個(gè)內(nèi)存緩沖區(qū)，可以多串口同時(shí)接收信息，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)接收處理。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種漏磁檢測(cè)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，其組成包括計(jì)算機(jī)接口模塊、信號(hào)濾波模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)模塊、自動(dòng)檢測(cè)控制模塊、人機(jī)交互界面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種漏磁檢測(cè)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是在計(jì)算機(jī)接口模塊連接接收由硬件部分的PCI多串口卡傳入的數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種漏磁檢測(cè)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是利用信號(hào)濾波模塊來除去噪聲得到我們需要的漏磁信號(hào)。
【專利摘要】一種漏磁檢測(cè)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，其組成包括計(jì)算機(jī)接口模塊、信號(hào)濾波模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)模塊、自動(dòng)檢測(cè)控制模塊、人機(jī)交互界面。節(jié)約人力資源，使漏磁檢測(cè)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化智能化的漏磁檢測(cè)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化漏磁檢測(cè)方法是由傳感器獲取信號(hào)，然后由軟件判斷有無缺陷。當(dāng)前的漏磁檢測(cè)儀器中，漏磁場(chǎng)檢測(cè)所用的傳感器主要是霍爾器件。其優(yōu)點(diǎn)是有較寬的響應(yīng)頻帶，測(cè)量范圍大、體積小，對(duì)壓力容器中缺陷產(chǎn)生的非均勻漏磁場(chǎng)的測(cè)量很合適。溫度性能穩(wěn)定，有利于設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。霍爾傳感器采集到鋼管的漏磁信號(hào)經(jīng)過調(diào)理電路進(jìn)入A／D轉(zhuǎn)換模塊，最后進(jìn)入計(jì)算。在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行去噪、平滑、模式識(shí)別等數(shù)字處理.最終獲得并顯示鋼管的檢測(cè)信息，以滿足實(shí)時(shí)性要求。
【IPC分類】G01N27-83, G08C19-00
【公開號(hào)】CN104655716
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310601619
【發(fā)明人】王天卓, 楊亮
【申請(qǐng)人】哈爾濱智晟天誠(chéng)科技開發(fā)有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2013年11月25日