一种用于油气管道内部检测的漂浮球系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114352845A(43)申请公布日2022.04.15(21)申请号202210068565.8G01N21/95(2006.01)(22)申请日2022.01.20G01N29/04(2006.01)B60F3/00(2006.01)(71)申请人西安万飞控制科技有限公司F16L101/30(2006.01)地址710000陕西省西安市碑林区劳动南路17号西北工业大学创新科技大楼4层403室(72)发明人高杰王开廖明熙陈露露院金彪(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人姚咏华(51)Int.Cl.F16L55/32(2006.01)F16L55/38(2006.01)F16L55/40(2006.01)权利要求书3页说明书8页附图4页(54)发明名称一种用于油气管道内部检测的漂浮球系统及方法(57)摘要本发明公开了一种用于油气管道内部检测的漂浮球系统及方法，漂浮球系统中：漂浮球机器人配备有传感器系统以及能够沿管道行走的动力子系统；漂浮球机器人能够将自身的状态数据和传感器数据包发出，接收并执行控制指令；管道配套设施包括沿管道间隔分布的多个收发器，收发器用于接收漂浮球机器人发送的状态数据和传感器数据包并传送给发射控制台系统，以及接收控制台系统发出的控制指令信息并发射给漂浮球机器人；控制台系统用于接收收发器发射的状态数据以及传感器数据包，并根据状态数据发出控制指令，收发器将控制指令发送给漂浮球机器人。本发明能够使漂浮球机器人行进时不受线缆的约束，而且与控制台系统之间实现实时有效高质量的通讯。CN114352845ACN114352845A权利要求书1/3页1.一种用于油气管道内部检测的漂浮球系统，其特征在于，包括控制台系统、管道配套设施和漂浮球机器人，其中：漂浮球机器人：所述漂浮球机器人配备有用于对不同运输介质的管道进行检测的传感器系统，并且配备有能够沿管道行走的动力子系统；所述漂浮球机器人能够将自身的状态数据和传感器数据包发出，接收并执行控制指令；管道配套设施：包括沿管道间隔分布的多个收发器，收发器之间通讯连接，收发器用于接收漂浮球机器人发送的状态数据和传感器数据包并传送给发射控制台系统，以及接收控制台系统发出的控制指令信息并发射给漂浮球机器人，每个收发器具各自的编号；控制台系统：用于接收收发器发射的状态数据以及传感器数据包，并根据所述状态数据发出控制指令，所述收发器将控制指令发送给漂浮球机器人。2.根据权利要求1所述的一种用于油气管道内部检测的漂浮球系统，其特征在于，漂浮球机器人包含动力子系统、能源供给子系统、水密舱机体、传感器子系统和通信子系统；所述水密舱机体包括金属网内壳、设置于金属网内壳外层的隔水层外壳和设置于金属网内壳内的微型机载计算机；所述动力子系统包括履带底盘(4)，履带底盘设置于水密舱机体的底部；履带底盘(4)与微型机载计算机连接；所述传感器子系统包括若干传感器组，水密舱机体的六轴方向上均设有所述传感器组，每个传感器组包括视觉传感器和超声波传感器；所述视觉传感器和超声波传感器均与微型机载计算机连接；所述通信子系统包括安装于所述水密舱机体上的发射天线和接收天线，发射天线和接收天线均与微型机载计算机连接，发射天线和接收天线还能够与所述收发器连接；所述能源供给子系统包括机载可充电蓄电池，机载可充电蓄电池与所述动力子系统、传感器子系统和通信子系统连接，用于提供电能；所述漂浮球机器人的重心位于其中下部。3.根据权利要求2所述的一种用于油气管道内部检测的漂浮球系统，其特征在于，每个视觉传感器均设有照明装置；管道上每隔预设距离设有检修点。4.根据权利要求1所述的一种用于油气管道内部检测的漂浮球系统，其特征在于，所述收发器之间通过总线相连，收发器之间的间隔设置要满足无线电信号在管道运输介质中传播衰减条件下，至少有两个收发器能够接收到漂浮球机器人发送数据的要求。5.一种用于油气管道内部检测的方法，其特征在于，该方法采用权利要求1‑4任意一项所述的用于油气管道内部检测的漂浮球系统进行，包括如下过程；控制台系统向距离任务区域最近的漂浮球机器人发射操纵指令，唤醒该漂浮球机器人，并向漂浮球机器人发送任务区域位置信息，以及将任务区域附近管道内的收发器开启；漂浮球机器人接收到操纵指令后启动，随后向收发器发送应答信号，并开启传感器系统；漂浮球机器人根据接收的任务区域位置信息、已存储的储管道网络图信息规划路径并确定行进方式，之后漂浮球机器人在管道内开始行走；漂浮球机器人在行走过程中向外发送状态信号，能够接收到该状态信号的收发器将该状态信号发送给控制台系统，控制台系统在接收到该状态信号后判断是否需要更改控制指2CN114352845A权利要求书