一種管道漏磁內(nèi)檢測數(shù)據(jù)實時處理裝置及方法
【專利摘要】一種管道漏磁內(nèi)檢測數(shù)據(jù)實時處理裝置及方法，屬于管道檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，該裝置安裝在管道內(nèi)檢測器上，包括：漏磁傳感器單元、信號調(diào)理模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊和中央處理單元；漏磁傳感器單元包括多個漏磁傳感器，該多個漏磁傳感器沿管道截面圓周方向均勻布置在管道內(nèi)檢測器上；中央處理單元包括時序控制模塊、缺陷數(shù)據(jù)判別模塊、缺陷數(shù)據(jù)特征提取模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊；本發(fā)明的方法能夠?qū)θ毕輽z測中的異常數(shù)據(jù)進行快速識別與數(shù)據(jù)特征提取，且僅對異常數(shù)據(jù)的特征及相關(guān)信息進行記錄，能夠在內(nèi)檢測器檢測完畢后三十分鐘內(nèi)分析出嚴(yán)重缺陷位置，更好的防止了嚴(yán)重缺陷發(fā)生泄漏，造成災(zāi)難性的后果。
【專利說明】一種管道漏磁內(nèi)檢測數(shù)據(jù)實時處理裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于管道檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種管道漏磁內(nèi)檢測數(shù)據(jù)實時處理裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]管道運輸是一種極為重要的運輸方式，對于服役時間較長的管道來說，通過漏磁檢測的方法對其存在缺陷的位置形狀及危險程度進行分析是極其必要的。缺陷形狀及危險程度的判別主要依據(jù)缺陷處檢測數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)特征。因此，異常檢測數(shù)據(jù)的特征提取是整個漏磁檢測過程中最重要的環(huán)節(jié)。
[0003]管道缺陷的內(nèi)檢測主要是采用管道內(nèi)檢測器進行漏磁檢測，并將檢測數(shù)據(jù)存儲在管道內(nèi)檢測器的存儲裝置中，而后在檢測結(jié)束后進行數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)處理的實時性和智能性較差。同時，采用此種數(shù)據(jù)存儲處理方式將需要擁有大量的存儲空間的存儲裝置。并需要較大的電能消耗。由于，輸油管道尤其是海底輸油管道，普遍節(jié)點之間距離較長。管道內(nèi)檢測器的電能較為緊張。因此，這樣的數(shù)據(jù)存儲處理方式并不是十分的完善。目前，對于其他數(shù)據(jù)存儲方式的研究還相對較少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供一種管道漏磁內(nèi)檢測數(shù)據(jù)實時處理裝置及方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案:
[0006]一種管道漏磁內(nèi)檢測數(shù)據(jù)實時處理裝置，安裝在管道內(nèi)檢測器上，包括:漏磁傳感器單元、信號調(diào)理模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊和中央處理單元；
[0007]所述漏磁傳感器單元包括多個漏磁傳感器，沿管道截面圓周方向均勻布置在管道內(nèi)檢測器上，所述漏磁傳感器單元中的每個漏磁傳感器用于檢測管道漏磁信號并輸出電信號至信號調(diào)理模塊；
[0008]所述信號調(diào)理模塊用于對接收到的電信號進行濾波和放大處理，并將濾波和放大處理后的電信號送至A/D轉(zhuǎn)換模塊；
[0009]所述A/D轉(zhuǎn)換模塊用于對從信號調(diào)理模塊接收到的電信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字電信號傳送至中央處理單元；
[0010]所述中央處理單元，包括時序控制模塊、缺陷數(shù)據(jù)判別模塊、缺陷數(shù)據(jù)特征提取模塊、和數(shù)據(jù)存儲模塊；
[0011 ] 所述時序控制模塊用于控制A/D轉(zhuǎn)換模塊的各通路的轉(zhuǎn)換順序；
[0012]所述缺陷數(shù)據(jù)判別模塊用于接收A/D轉(zhuǎn)換模塊傳來的數(shù)字信號，并對其中的異常數(shù)據(jù)及異常數(shù)據(jù)的有效性進行判別；確定各個有效異常數(shù)據(jù)在接收的實時數(shù)據(jù)中的排序數(shù)；將判別出的有效異常數(shù)據(jù)發(fā)送至缺陷數(shù)據(jù)特征提取模塊，將有效異常數(shù)據(jù)對應(yīng)的排序數(shù)發(fā)送至數(shù)據(jù)存儲模塊；[0013]所述缺陷數(shù)據(jù)特征提取模塊用于對接收的有效異常數(shù)據(jù)提取特征，并將提取出的有效異常數(shù)據(jù)的特征發(fā)送至數(shù)據(jù)存儲模塊；
[0014]所述數(shù)據(jù)存儲模塊用于對接收的有效異常數(shù)據(jù)特征及其排序數(shù)進行存儲及輸出。
[0015]采用所述的管道漏磁內(nèi)檢測數(shù)據(jù)實時處理裝置進行管道漏磁內(nèi)檢測數(shù)據(jù)實時處理的方法，包括以下步驟:
[0016]步驟1:獲取實時管道內(nèi)檢測漏磁數(shù)據(jù)和正常管段的內(nèi)檢測歷史漏磁數(shù)據(jù)；
[0017]以兩個環(huán)焊縫之間的管道段為單位，檢測多段正常管段的漏磁信號，并建立正常管段的內(nèi)檢測歷史漏磁數(shù)據(jù)記錄；正常管段指的是沒有缺陷發(fā)生的管段；
[0018]步驟2:根據(jù)正常管段的內(nèi)檢測歷史漏磁數(shù)據(jù)，確定異常數(shù)據(jù)閾值；
[0019]從多段正常管段的內(nèi)檢測歷史漏磁數(shù)據(jù)中，分別確定各正常管段漏磁數(shù)據(jù)的最大
值，求得多段正常管段漏磁數(shù)據(jù)最大值的平均值G;同時，求得其中一段正常管段漏磁
數(shù)據(jù)的平均值；檢測一段缺陷管段，并求得該缺陷管段漏磁數(shù)據(jù)的平均值；求取所述缺陷管段漏磁數(shù)據(jù)的平均值與所述一段正常管段漏磁數(shù)據(jù)的平均值的比值；即，
[0020]
【權(quán)利要求】
1.一種管道漏磁內(nèi)檢測數(shù)據(jù)實時處理裝置，其特征在于，安裝在管道內(nèi)檢測器上，其包括:漏磁傳感器單元、信號調(diào)理模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊和中央處理單元； 所述漏磁傳感器單元包括多個漏磁傳感器，所述多個漏磁傳感器沿管道截面圓周方向均勻布置在管道內(nèi)檢測器上，所述漏磁傳感器單元中的各個漏磁傳感器均用于檢測管道漏磁信號并輸出電信號至信號調(diào)理模塊； 所述信號調(diào)理模塊用于對接收到的電信號進行濾波和放大處理，并將濾波和放大處理后的電信號并送至A/D轉(zhuǎn)換模塊； 所述A/D轉(zhuǎn)換模塊用于對從信號調(diào)理模塊接收到的電信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號傳送至中央處理單元； 所述中央處理單元，包括時序控制模塊、缺陷數(shù)據(jù)判別模塊、缺陷數(shù)據(jù)特征提取模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊； 所述時序控制模塊用于控制A/D轉(zhuǎn)換模塊的各通路的轉(zhuǎn)換順序； 所述缺陷數(shù)據(jù)判別模塊用于接收A/D轉(zhuǎn)換模塊傳來的數(shù)字信號，并對其中的異常數(shù)據(jù)及異常數(shù)據(jù)的有效性進行判別；確定各個有效異常數(shù)據(jù)在接收的實時數(shù)據(jù)中的排序數(shù)；將判別出的有效異常數(shù)據(jù)發(fā)送至缺陷數(shù)據(jù)特征提取模塊，將有效異常數(shù)據(jù)對應(yīng)的排序數(shù)發(fā)送至數(shù)據(jù)存儲模塊； 所述缺陷數(shù)據(jù)特征提取模塊用于對接收的有效異常數(shù)據(jù)提取特征，并將提取出的有效異常數(shù)據(jù)的特征發(fā)送至數(shù)據(jù)存儲模塊； 所述數(shù)據(jù)存儲模塊用于對接收的有效異常數(shù)據(jù)特征及其排序數(shù)進行存儲及輸出。
2.采用權(quán)利要求1所述的管道漏磁內(nèi)檢測數(shù)據(jù)實時處理裝置進行管道漏磁內(nèi)檢測數(shù)據(jù)實時處理的方法，其特征在于:包括以下步驟: 步驟1:獲取實時管道內(nèi)檢測漏磁數(shù)據(jù)和正常管段的內(nèi)檢測歷史漏磁數(shù)據(jù)； 檢測多段正常管段的漏磁信號，并建立正常管段的內(nèi)檢測歷史漏磁數(shù)據(jù)記錄；正常管段指的是沒有缺陷發(fā)生的管段； 步驟2:根據(jù)正常管段的內(nèi)檢測歷史漏磁數(shù)據(jù)，確定異常數(shù)據(jù)閾值； 步驟3:根據(jù)異常數(shù)據(jù)閾值，分離出實時管道內(nèi)檢測漏磁數(shù)據(jù)中的異常數(shù)據(jù)，并對異常數(shù)據(jù)及其軸向位置進行記錄；軸向指的是管道長度方向； 步驟4:利用相關(guān)性分析方法，通過異常數(shù)據(jù)與其相鄰數(shù)據(jù)的比較，判別異常數(shù)據(jù)的有效性；相鄰數(shù)據(jù)指的是與檢測到異常數(shù)據(jù)的傳感器相鄰的傳感器在相同軸向位置檢測的數(shù)據(jù)； 采用計算異常數(shù)據(jù)與其相鄰數(shù)據(jù)的協(xié)方差的方法，來衡量異常數(shù)據(jù)與其相鄰數(shù)據(jù)間的相關(guān)性；協(xié)方差系數(shù)r的計算公式如下，則大于協(xié)方差系數(shù)r的閾值的協(xié)方差系數(shù)所對應(yīng)的異常數(shù)據(jù)即為有效的異常數(shù)據(jù)；協(xié)方差系數(shù)r的閾值由實驗確定；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的管道漏磁內(nèi)檢測數(shù)據(jù)實時處理的方法，其特征在于:所述步驟2所述的根據(jù)正常管段的內(nèi)檢測歷史漏磁數(shù)據(jù)確定異常數(shù)據(jù)閾值的方法如下: 從多段正常管段的內(nèi)檢測歷史漏磁數(shù)據(jù)中，分別確定各正常管段漏磁數(shù)據(jù)的最大值，求得多段正常管段漏磁數(shù)據(jù)最大值的平均值H ;同時，求得其中一段正常管段漏磁數(shù)據(jù)的平均值；檢測一段缺陷管段，并求得該缺陷管段漏磁數(shù)據(jù)的平均值；求取所述缺陷管段漏磁數(shù)據(jù)的平均值與所述一段正常管段漏磁數(shù)據(jù)的平均值的比值；即，
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的管道漏磁內(nèi)檢測數(shù)據(jù)實時處理的方法，其特征在于:所述步驟3所述的分離出實時管道內(nèi)檢測漏磁數(shù)據(jù)中的異常數(shù)據(jù)的方法如下: 分離所述異常數(shù)據(jù)的方法為:大于異常數(shù)據(jù)閾值的實時管道內(nèi)檢測漏磁數(shù)據(jù)視為異常數(shù) 據(jù)。
【文檔編號】G01N27/83GK104034796SQ201410267580
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月16日
【發(fā)明者】張化光, 吳振寧, 劉金海, 馮健, 汪剛, 馬大中, 趙重陽, 李芳明, 盧森驤 申請人:東北大學(xué)