用于無損測試系統(tǒng)中的協(xié)作的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文所公開的主題涉及無損測試(NDT)系統(tǒng)，以及具體來說涉及用于與各方共享NDT數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]諸如發(fā)電設(shè)備和設(shè)施、石油和天然氣設(shè)備和設(shè)施、飛機(jī)設(shè)備和設(shè)施、制造設(shè)備和設(shè)施等的某些設(shè)備和設(shè)施包括多個相互關(guān)連的系統(tǒng)和過程。例如，發(fā)電廠可包括渦輪機(jī)系統(tǒng)以及用于操作和維護(hù)渦輪機(jī)系統(tǒng)的過程。同樣，石油和天然氣操作可包括經(jīng)由管線所互連的含碳燃料回收系統(tǒng)和處理設(shè)備。類似地，飛機(jī)系統(tǒng)可包括在保持適航性和提供維護(hù)支持中有用的飛機(jī)和維護(hù)棚。在設(shè)備操作期間，設(shè)備可能降級、遭遇非預(yù)期條件(例如腐蝕、磨損和破損等)，從而潛在地影響總設(shè)備效能。某些檢查技術(shù)、例如無損檢查技術(shù)或無損測試(NDT)技術(shù)可用來檢測非預(yù)期設(shè)備條件。
[0003]在常規(guī)NDT系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)可使用便攜存儲器裝置、紙張、通過電話來與其他NDT操作員或人員共享。因此，在NDT人員之間共享數(shù)據(jù)的時間量主要取決于物理便攜存儲器裝置物理地分發(fā)到其目標(biāo)的速度。相應(yīng)地，改進(jìn)NDT系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享能力以例如更有效地測試和檢查多種系統(tǒng)和設(shè)備會是有益的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]下面概述其范圍與最初要求保護(hù)的本發(fā)明相稱的某些實施例。這些實施例不是意在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，這些實施例而是僅預(yù)計提供本發(fā)明的可能形式的概述。實際上，本發(fā)明可包含可與下面提出的實施例相似或不同的多種形式。
[0005]在一個實施例中，協(xié)作系統(tǒng)可包括一個計算裝置，其可經(jīng)由計算網(wǎng)絡(luò)與至少一個其他計算裝置進(jìn)行通信。該計算裝置可接收使用一個或多個無損測試(NDT)檢查裝置已經(jīng)獲取的數(shù)據(jù)，接收可使指示為可用于協(xié)作的一個或多個專業(yè)人員的列表被取得的輸入。該計算裝置還可接收從專業(yè)人員的列表中對至少一個專業(yè)人員的選擇。在接收專業(yè)人員選擇之后，該計算裝置可建立該計算裝置與至少一個其他計算裝置(其對應(yīng)于至少一個專業(yè)人員)之間的通信連接。在這里，通信連接可用來與至少一個其他計算裝置共享該計算裝置上示出的數(shù)據(jù)。
[0006]在另一個實施例中，一個計算裝置可包括程序指令，其配置成接收使用一個或多個無損測試(NDT)檢查裝置已經(jīng)獲取的數(shù)據(jù)，接收配置成得出指示為可用于協(xié)作的一個或多個專業(yè)人員的列表的輸入，并且接收從專業(yè)人員的列表中對至少一個專業(yè)人員(其對應(yīng)于至少一個其他計算裝置)的選擇。程序指令還可配置成建立該計算裝置與至少一個其他計算裝置(其對應(yīng)于至少一個專業(yè)人員)之間的通信連接。在這里，通信連接配置成與至少一個其他計算裝置共享該計算裝置上示出的數(shù)據(jù)和該計算裝置的控制。程序指令還可配置成確定計算裝置是否配置成控制NDT檢查裝置的至少一個，以及在該計算裝置配置成控制NDT檢查裝置的至少一個時停止共享該計算裝置的控制。
[0007]在又一實施例中，一種非暫時計算機(jī)可讀介質(zhì)可包括程序指令，其接收使用一個或多個無損測試(NDT)檢查裝置已經(jīng)獲取的數(shù)據(jù)，接收配置成得出指示為可用于協(xié)作的一個或多個專業(yè)人員的列表的輸入，并且接收從專業(yè)人員的列表中對至少一個專業(yè)人員的選擇。指令然后可建立與至少一個計算裝置(其對應(yīng)于至少一個專業(yè)人員)的通信連接，使得通信連接可與至少一個計算裝置共享數(shù)據(jù)。
【附圖說明】
[0008]通過參照附圖閱讀以下詳細(xì)描述，將會更好地了解本發(fā)明的這些及其他特征、方面和優(yōu)點，附圖中，相似標(biāo)號在附圖中通篇表示相似部件，附圖包括:
圖1是示出包括移動裝置的分布式無損測試(NDT)系統(tǒng)的一實施例的框圖；
圖2是示出圖1的分布式NDT系統(tǒng)的一實施例的其他細(xì)節(jié)的框圖；
圖3是示出通信上耦合到圖1的移動裝置和“云”的管道鏡的一實施例的正視圖；
圖4是通信上耦合到圖1的移動裝置的搖攝-傾斜-變焦(PTZ)照相裝置系統(tǒng)的一實施例的圖示；
圖5是示出在使用分布式NDT系統(tǒng)中有用的、用于計劃、檢查、分析、報告和共享數(shù)據(jù)、例如檢查數(shù)據(jù)的過程的一實施例的流程圖；
圖6是通過無線導(dǎo)管的信息流的一實施例的框圖；
圖7是按照本公開的方面、用于共享與圖1的NDT系統(tǒng)對應(yīng)的數(shù)據(jù)的過程的一實施例的流程圖；
圖8是按照本公開的方面、用于呈現(xiàn)與圖1的NDT系統(tǒng)對應(yīng)的共享數(shù)據(jù)的接收方的列表的過程的一實施例的流程圖；
圖9是按照本公開的方面、用于實時或近實時地共享與圖1的NDT系統(tǒng)對應(yīng)的數(shù)據(jù)的過程的一實施例的流程圖；
圖10是按照本公開的方面、用于自動共享與圖1的NDT系統(tǒng)對應(yīng)的數(shù)據(jù)的過程的一實施例的流程圖；
圖11是按照本公開的方面、與圖1的NDT系統(tǒng)對應(yīng)的協(xié)作系統(tǒng)的框圖；
圖12是按照本公開的方面、使用圖11的協(xié)作系統(tǒng)來共享計算裝置的顯示和控制的過程的一實施例的流程圖；
圖13示出按照本公開的方面、使用圖11的協(xié)作系統(tǒng)來禁用圖1的NDT系統(tǒng)中的裝置的某些功能的過程的一實施例的流程圖；
圖14示出按照本公開的方面、在使用圖11的協(xié)作系統(tǒng)來檢查圖1的NDT系統(tǒng)中的裝置的同時提供位置感知數(shù)據(jù)的過程的一實施例的流程圖；
圖15示出按照本公開的方面、用于向圖11的協(xié)作系統(tǒng)中的云計算裝置發(fā)送與圖1的NDT系統(tǒng)對應(yīng)的原始數(shù)據(jù)的過程的一實施例的流程圖；
圖16示出按照本公開的方面、用于使用圖11的協(xié)作系統(tǒng)中的云計算裝置來分析與圖1的NDT系統(tǒng)對應(yīng)的原始數(shù)據(jù)的過程的一實施例的流程圖；
圖17示出按照本公開的方面、用于向圖11的協(xié)作系統(tǒng)中的云計算裝置發(fā)送與圖1的NDT系統(tǒng)對應(yīng)的數(shù)據(jù)的過程的一實施例的流程圖；
圖18示出按照本公開的方面、用于使用圖11的協(xié)作系統(tǒng)中的云計算裝置來組織和分析與圖1的NDT系統(tǒng)對應(yīng)的數(shù)據(jù)的過程的一實施例的流程圖；
圖19示出按照本公開的方面、用于實現(xiàn)審閱和/或分析與圖1的NDT系統(tǒng)對應(yīng)的數(shù)據(jù)的過程的一實施例的流程圖；
圖20示出按照本公開的方面、用于準(zhǔn)備與圖1的NDT系統(tǒng)對應(yīng)的數(shù)據(jù)以供經(jīng)由圖11的協(xié)作系統(tǒng)進(jìn)行分析的過程的一實施例的流程圖；以及
圖21示出按照本公開的方面、用于分析與圖1的NDT系統(tǒng)對應(yīng)的數(shù)據(jù)以供經(jīng)由圖11的協(xié)作系統(tǒng)進(jìn)行分析的過程的一實施例的流程圖。
【具體實施方式】
[0009]下面將描述一個或多個具體實施例。在提供這些實施例的簡要描述的過程中，在本說明書中并非描述實際實現(xiàn)的所有特征。應(yīng)當(dāng)理解，在任何這種實際實現(xiàn)的開發(fā)中，如同任何工程或設(shè)計項目中那樣，必須進(jìn)行許多實現(xiàn)特定的判定以便實現(xiàn)開發(fā)人員的特定目標(biāo)，例如符合系統(tǒng)相關(guān)和業(yè)務(wù)相關(guān)限制，這些限制可對每個實現(xiàn)而改變。此外，應(yīng)當(dāng)理解，這種開發(fā)工作可能是復(fù)雜且費時的，但仍然是獲益于本公開的技術(shù)人員進(jìn)行的設(shè)計、制作和制造的日常事務(wù)。
[0010]在介紹本發(fā)明的各個實施例的元件時，限定詞“一”、“一個”、“該”和“所述”預(yù)計表示存在元件的一個或多個。術(shù)語“包含”、“包括”和“具有”預(yù)計包含在內(nèi)，并且表示可存在除了列示元件之外的附加元件。
[0011]本公開的實施例可適用于多種檢查和測試技術(shù)，包括無損測試(NDT)或檢查系統(tǒng)。在NDT系統(tǒng)中，諸如管道鏡檢查、焊接檢查、遠(yuǎn)程視覺檢查、X射線檢查、超聲檢查、渦流檢查等的某些技術(shù)可用來分析和檢測多種條件，包括但不限于腐蝕、設(shè)備磨損、破裂、泄漏等。本文所述的技術(shù)提供適合于管道鏡檢查、遠(yuǎn)程視覺檢查、X射線檢查、超聲檢查和/或渦流檢查的改進(jìn)NDT系統(tǒng)，從而實現(xiàn)增強(qiáng)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、檢查/測試過程和NDT協(xié)作技術(shù)。
[0012]本文所述的改進(jìn)NDT系統(tǒng)可包括使用無線導(dǎo)管的檢查設(shè)備，無線導(dǎo)管適合于在通信上將檢查設(shè)備耦合到移動裝置(例如平板、智能電話和增強(qiáng)現(xiàn)實眼鏡)、連接到計算裝置(例如筆記本、膝上型、工作站、個人計算機(jī))以及連接到“云”計算系統(tǒng)(例如基于云的NDT生態(tài)系統(tǒng)、云分析、基于去的協(xié)作和工作流程系統(tǒng)、分布式計算系統(tǒng)、專業(yè)人員系統(tǒng)和/或基于知識的系統(tǒng))。實際上，本文所述的技術(shù)可提供增強(qiáng)NDT數(shù)據(jù)采集、分析和數(shù)據(jù)分配，因而改進(jìn)非預(yù)期條件的檢測、增強(qiáng)維護(hù)活動并且增加對設(shè)施和設(shè)備的投資回收(ROI)。
[0013]在一個實施例中，平板可在通信上耦合到NDT檢查裝置(例如管道鏡、便攜搖攝-傾斜-變焦(pan-tilt-zoom)照相裝置、渦流裝置、x射線檢查裝置、超聲檢查裝置)、例如從 General Electric, C0.(Schenectady，New York)可得到的 MENTOR? NDT 檢查裝置，并且用來提供例如增強(qiáng)無線顯示能力、遙控、數(shù)據(jù)分析和/或到NDT檢查裝置的數(shù)據(jù)通信。雖然可使用其他移動裝置，但是平板的使用是靈活的，只要平板可提供更大更高分辨率的顯示器、更強(qiáng)大的處理核心、增加的存儲器和改進(jìn)的電池壽命。相應(yīng)地，平板可解決某些問題，例如提供數(shù)據(jù)的改進(jìn)可視化、改進(jìn)檢查裝置的操縱控制以及擴(kuò)展對多個外部系統(tǒng)和實體的協(xié)作共享。
[0014]記住以上所述，本公開針對共享從NDT系統(tǒng)所獲取的數(shù)據(jù)和/或NDT系統(tǒng)中的應(yīng)用和/或裝置的控制。一般來說，從NDT系統(tǒng)所生成的數(shù)據(jù)可使用本文所公開技術(shù)自動分配給各種人或者人群。此外，由用來監(jiān)測和控制NDT系統(tǒng)中的裝置的應(yīng)用所顯示的內(nèi)容可在個體之間共享，以創(chuàng)建用于監(jiān)測和控制NDT系統(tǒng)中的裝置的虛擬協(xié)作環(huán)境。
[0015]作為介紹，并且現(xiàn)在參照圖1，附圖是分布式NDT系統(tǒng)10的一實施例的框圖。在所示實施例中，分布式NDT系統(tǒng)10可包括一個或多個NDT檢查裝置12。NDT檢查裝置12可分為至少兩個類別。在圖1所示的一個類別中，NDT檢查裝置12可包括適合于視覺地檢查多種設(shè)備和環(huán)境的裝置。在以下針對圖2詳細(xì)描述的另一個類別中，NDT裝置12可包括提供對視覺檢查形態(tài)的備選方案的裝置，例如X射線檢查形態(tài)、渦流檢查形態(tài)和/或超聲檢查形態(tài)。
[0016]在圖1的所示第一示范類別中，NDT檢查裝置12可包括具有一個或多個處理器15和存儲器17的管道鏡14以及具有一個或多個處理器19和存儲器21的便攜搖攝-傾斜-變焦(PTZ)照相裝置16。在視覺檢查裝置的這個第一類別中，管道鏡14和PTZ照相裝置16可用來檢查例如渦輪機(jī)械18和設(shè)施或站點20。如所示，管道鏡14和PTZ照相裝置16可在通信上耦合到也具有一個或多個處理器23和存儲器25的移動裝置22。移動裝置22可包括例如平板、蜂窩電話(例如智能電話)、筆記本、膝上型或者任何其他移動計算裝置。但是，平板的使用是靈活的，只要平板提供屏幕尺寸、重量、計算能力和電池壽命之間的良好平衡。相應(yīng)地，在一個實施例中，移動裝置22可以是上述平板，其提供觸摸屏輸入。移動裝置22可通過多種無線或有線導(dǎo)管在通信上耦合到NDT檢查裝置12、例如管道鏡14和/或PTZ照相裝置16。例如，無線導(dǎo)管可包括WiFi(例如電氣和電子工程師協(xié)會[IEEE] 802.11X)、蜂窩導(dǎo)管(例如高速分組接入[HSPA]、HSPA+、長期演進(jìn)[LTE]、WiMax)、近場通信(NFC)、藍(lán)牙、個人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(PAN)等。無線導(dǎo)管可使用多種通信協(xié)議，例如TCP/IP、UDP、SCTP、套接字層等。在某些實施例中，無線或有線導(dǎo)管可包括安全層，例如安全套接字層(SSL)、虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)層、加密層、詢問密鑰認(rèn)證層、令牌認(rèn)證層等。有線導(dǎo)管可包括專有電纜布線、RJ45電纜布線、同軸電纜、光纜等。
[0017]作為補(bǔ)充或替代，移動裝置22可通過“云”24在通信上耦合到NDT檢查裝置12，例如管道鏡14和/或PTZ照相裝置16。實際上，移動裝置22可使用云24計算和通信技術(shù)(例如云計算網(wǎng)絡(luò))，包括但不限于HTTP、HTTPS, TCP/IP、面向服務(wù)架構(gòu)(SOA)協(xié)議(例如簡單對象訪問協(xié)議[SOAP]、萬維網(wǎng)服務(wù)描述語言(WSDL))，以便從任何地理位置(包括遠(yuǎn)離將要經(jīng)過檢查的物理位置的地理位置)與NDT檢查裝置12交互。此外，在一個實施例中，移動裝置22可提供“熱點”功能性，其中移動裝置22可提供適合于將NDT檢查裝置12連接到云24中(或者與云連接)的其他系統(tǒng)(例如計算機(jī)、膝上型、(一個或多個)虛擬機(jī)[VM]、臺式機(jī)、工作站)的無線接入點(WAP)功能性。相應(yīng)地，可通過提供多方工作流程、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析來增強(qiáng)協(xié)作。
[0018]例如，管道鏡操作員26可在一個位置物理地操縱管道鏡14，而移動裝置操作員28可使用移動裝置22在第二位置通過遙控技術(shù)與管道鏡14交互并且物理地操縱管道鏡14。第二位置可接近第一位置或者在地理上遠(yuǎn)離第一位置。同樣，照相裝置操作員30可在第三位置物理地操作PTZ照相裝置16，以及移動裝置操作員28可在第四位置通過使用移動裝置22來遙控PTZ照相裝置16。第四位置可接近第三位置或者在地理上遠(yuǎn)離第三位置。由操作員26和30所執(zhí)行的任何和全部動作還可由操作員28通過移動裝置22來執(zhí)行。另外，操作員28可使用裝置14、16和22、通過諸如基于IP的語音(VOIP)、虛擬白板、文本消息等的技術(shù)與操作員26和/或30進(jìn)行通信。通過提供操作員28、操作員26和操作員30之間的遠(yuǎn)程協(xié)作技術(shù)，本文所述的技術(shù)可提供增強(qiáng)工作流程并且增加資源效率。實際上，無損測試過程可平衡云24與移動裝置22、NDT檢查裝置12以及耦合到云24的外部系統(tǒng)的通信耦入口 ο
[0019]在一種操作模式中，移動裝置22可由管道鏡操作員26和/或照相裝置操作員30來操作，以平衡例如較大屏幕顯示器、更強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理以及由移動裝置22所提供的多種接口技術(shù)，如以下詳細(xì)描述。實際上，移動裝置22可由相應(yīng)操作員26和30與裝置14和16并列或前后操作。這種增強(qiáng)靈活性提供資源(包括人力資源)的更好利用和改進(jìn)的檢查結(jié)果O
[0020]無論由操作員28、26和/或30來控制，管道鏡14和/或PTZ照相裝置16可用來視覺地檢查大量設(shè)備和設(shè)施。例如，管道鏡14可插入多個管道鏡端口和渦輪機(jī)械18的其他位置，以提供渦輪機(jī)械18的多個組件的照明和視覺觀察。在所示實施例中，渦輪機(jī)械18示為適合于將含碳燃料轉(zhuǎn)換為機(jī)械動力的燃?xì)鉁u輪機(jī)。但是，可檢查其他設(shè)備類型，包括壓縮機(jī)、栗、透平膨脹機(jī)、風(fēng)力渦輪機(jī)、水力渦輪機(jī)、工業(yè)設(shè)備和/或住宅設(shè)備。渦輪機(jī)械18(例如燃?xì)鉁u輪機(jī))可包括多種組件，其可由本文所述的NDT檢查裝置12來檢查。
[0021]有鑒于以上所述，論述可通過使用本文所公開實施例來檢查的某些渦輪機(jī)械18組件會是有益的。例如，可對圖1所示渦輪機(jī)械18的某些組件檢查腐蝕、侵蝕、破裂、泄漏、焊接檢查等。機(jī)械系統(tǒng)、例如渦輪機(jī)械18在操作條件期間遭遇機(jī)械和熱應(yīng)力，這可要求某些組件的周期檢查。在渦輪機(jī)械18的操作期間，諸如天然氣或合成氣之類的燃料可通過一個或多個燃料噴嘴32送到渦輪機(jī)械18以進(jìn)入燃燒器36。空氣可通過進(jìn)氣段38進(jìn)入渦輪機(jī)械18，并且可由壓縮機(jī)34來壓縮。壓縮機(jī)34可包括壓縮空氣的一系列級40、42和44。每級可包括一組或多組靜葉片46和葉片48，其進(jìn)行旋轉(zhuǎn)以逐漸增加壓力，以提供壓縮空氣。葉片48可附連到回轉(zhuǎn)輪50，其與軸52連接。來自壓縮機(jī)34的壓縮廢氣可通過擴(kuò)散段56離開壓縮機(jī)34，并且可導(dǎo)向燃燒器36中以與燃料混合。例如，燃料噴嘴32可按照適當(dāng)比率將燃料-空氣混合物注入燃燒器36，以供最佳燃燒、發(fā)射、燃料消耗和功率輸出。在某些實施例中，渦輪機(jī)械18可包括按照環(huán)形布置所設(shè)置的多個燃燒器36。各燃燒器36可將熱燃料氣體導(dǎo)向渦輪機(jī)54中。
[0022]如所示，渦輪機(jī)54包括由殼體76所包圍的三個獨立級60、62和64。每級60、62和64包括一組葉片或?qū)~66，其耦合到相應(yīng)轉(zhuǎn)子輪68、70和72 (其附連到軸74)。當(dāng)熱燃燒氣體引起渦輪機(jī)葉片66的旋轉(zhuǎn)時，軸74進(jìn)行旋轉(zhuǎn)以驅(qū)動壓縮機(jī)34以及任何其他適當(dāng)負(fù)載、例如發(fā)電機(jī)。最后，渦輪機(jī)械18通過排放段80來擴(kuò)散和排放燃燒氣體。諸如噴嘴32、AP 38、壓縮機(jī)34、閥46、葉片48、輪50、軸52、擴(kuò)散器56、級60,62和64、葉片66、軸74、殼體76和排放段80之類的渦輪機(jī)組件可使用所公開實施例、例如NDT檢查裝置12來檢查和維護(hù)所述組件。
[0023]作為補(bǔ)充或替代，PTZ照相裝置16可設(shè)置在渦輪機(jī)械18周圍或內(nèi)部的各種位置，并且用來取得這些位置的視覺觀察。PTZ照相裝置16還可包括適合于照射預(yù)期位置的一個或多個燈，并且還可包括以下針對圖4詳細(xì)描述、對得出多種難以到達(dá)區(qū)域中的觀察有用的變焦、搖攝和傾斜技術(shù)。管道鏡14和/或照相裝置16還可用來檢查設(shè)施20、例如石油和天然氣設(shè)施20。各種設(shè)備、例如石油和天然氣設(shè)備84可通過使用管道鏡14和/或PTZ照相裝置16視覺地檢查。有利地，例如管道或?qū)Ч?6內(nèi)部、水下(或者流體下)位置88以及難以觀察位置(例如具有曲面或彎頭90的位置)之類的位置可通過使用移動裝置22、經(jīng)過管道鏡14和/或PTZ照相裝置16視覺地檢查。相應(yīng)地，移動裝置操作