本技術屬于設備管道檢測，涉及一種基于定位系統的供能管道形變預測系統。

背景技術：

1、在現有技術中，供能管道主要是指用于輸送各種能源物質的管道系統，其包括但不限于石油管道、天然氣管道、供水管道。這些供能管道在能源輸送和供應中發(fā)揮著重要作用，為各個領域提供穩(wěn)定、可靠的能源支持。

2、供能管道在使用過程中可能產生的管道形變會導致管道在高壓或高溫下出現應力集中、增加管道破裂或泄漏的風險；另外也可能改變管道內部的流動特性，如流速、壓力和溫度分布等，從而影響能源的輸送效率，從而給設備運行的安全、經濟以及環(huán)境友好性等多個方面造成不利影響。

3、為了降低供能管道形變所帶來的問題，除了定期檢查和維護、加強管道材料的選擇和質量控制、優(yōu)化管道設計等措施外，對提高供能管道的形變預測和運行監(jiān)控也具有積極意義。

4、供能管道形變預測是一個涉及多個學科領域的復雜問題，涉及到包括材料力學、流體力學、熱力學等；目前最主要的實現方式是通過傳感器收集數據，然后根據供能管道的參數、性質結合是上述傳感器數據所獲得的諸如工作壓力、溫度、外部環(huán)境條件等參數建立數學模型，然后利用有限元分析、差分法等數值分析方法對管道在各種條件下的形變進行數值計算，從而預測管道在不同工作壓力、溫度、外部環(huán)境條件下的形變情況。但在實際操作中，上述傳感器的布置過于簡單，通常采用貼片方式進行在管道表面或者特定位置進行固定，穩(wěn)定性差，容易脫落和產生數據干擾，難于保證預測結果的準確性，另外對于可能產生缺陷的位置點的定位也較為模糊，難于實現對故障點的精確定位。

技術實現思路

1、本實用新型所解決的技術問題在于提供一種基于定位系統的供能管道形變預測系統，以解決上述背景技術中的缺點。

2、本實用新型所解決的技術問題采用以下技術方案來實現：

3、一種基于定位系統的供能管道形變預測系統，包括主機以及若干信息拾取單元；所述信息拾取單元設置于供能管道的待預測節(jié)點位置；

4、所述信息拾取單元包括套管體，套管體在兩端成型有環(huán)形內收頸作為限位結構，套管體上還成型有元器件腔，所述元器件腔通過外殼體進行密封封閉，元器件腔中封裝有帶定位芯片的微控制器；套管體包括兩個半管體，兩個半管體在一側具有活頁鉸鏈相連，并在活頁鉸鏈的對側設置有固定扣來進行扣合固定；半管體的內側成型有瓦型內襯，所述瓦型內襯為軟性材料成型制成；瓦型內襯內表面成型有傳感器裝配位，傳感器裝配位位置裝配的傳感器與微控制器有線連接，并通過微控制器與主機通訊連接以進行數據傳輸；瓦型內襯外表面與套管體之間成型有充氣膨脹套，通過向充氣膨脹套中充氣并保持密封，即可使傳感器貼合于供能管道表面并保持。

5、作為進一步限定，所述套管體中半管體的內徑表面與待裝配的供能管道的外徑表面之間的間距為10~20mm，而所述環(huán)形內收頸的內徑表面與待裝配的供能管道的外徑表面之間的間距為3~5mm。

6、作為進一步限定，所述主機從信息拾取單元上獲取信息的間隔為5~30秒。

7、作為進一步限定，所述主機為帶信息顯示裝置的工控機、嵌入式工業(yè)平板電腦或者pc，且在所述主機上還預留有數據通訊接口以方便與其他設備進行數據交互。

8、作為進一步限定，所述固定扣上成型有可用于調整壓緊度的限位螺桿。

9、作為進一步限定，所述瓦型內襯的尺寸形狀與待裝配的供能管道的外徑相匹配，并對應供能管道的1/3~2/5外管面對應圓面。

10、作為進一步限定，所述微控制器中內置有編碼單元，所述編碼單元與元器件腔中的定位芯片相匹配，并在上位的主機中唯一識別。

11、作為進一步限定，所述元器件腔對應的外殼體位置上預留有用于對充氣膨脹套進行充氣的充氣氣嘴結構，且所述充氣氣嘴結構上自帶有用于實時測量充氣膨脹套中氣壓的測壓裝置。

12、作為進一步限定，所述充氣膨脹套為高彈橡膠材質成型制成。

13、有益效果：本實用新型的基于定位系統的供能管道形變預測系統結構簡單、設計合理，通過通過信息拾取單元在供能管道的待預測管段位置進行裝配，再與作為數據處理端的主機進行裝配連接；其對不同算法和測量條件下的供能管道形變方法均有較佳的適應性，僅需要根據對應預測方法需要的數據類型對應設置相應的傳感器類型即可進行數據測量和后續(xù)的預測作業(yè)；其系統整體穩(wěn)定性好、高靈敏度、響應速度快、誤報率低，且不會對管件的正常使用造成影響。

技術特征：

1.一種基于定位系統的供能管道形變預測系統，其特征在于，包括主機以及若干信息拾取單元；所述信息拾取單元設置于供能管道的待預測節(jié)點位置；

2.根據權利要求1所述的基于定位系統的供能管道形變預測系統，其特征在于，所述套管體中半管體的內徑表面與待裝配的供能管道的外徑表面之間的間距為10~20mm，而所述環(huán)形內收頸的內徑表面與待裝配的供能管道的外徑表面之間的間距為3~5mm。

3.根據權利要求1所述的基于定位系統的供能管道形變預測系統，其特征在于，所述主機從信息拾取單元上獲取信息的間隔為5~30秒。

4.根據權利要求1所述的基于定位系統的供能管道形變預測系統，其特征在于，所述主機為帶信息顯示裝置的工控機、嵌入式工業(yè)平板電腦或者pc，且在所述主機上還預留有數據通訊接口。

5.根據權利要求1所述的基于定位系統的供能管道形變預測系統，其特征在于，所述固定扣上成型有可用于調整壓緊度的限位螺桿。

6.根據權利要求1所述的基于定位系統的供能管道形變預測系統，其特征在于，所述瓦型內襯的尺寸形狀與待裝配的供能管道的外徑相匹配，并對應供能管道的1/3~2/5外管面對應圓面。

7.根據權利要求1所述的基于定位系統的供能管道形變預測系統，其特征在于，所述微控制器中內置有編碼單元，所述編碼單元與元器件腔中的定位芯片相匹配，并在上位的主機中唯一識別。

8.根據權利要求1所述的基于定位系統的供能管道形變預測系統，其特征在于，所述元器件腔對應的外殼體位置上預留有用于對充氣膨脹套進行充氣的充氣氣嘴結構，且所述充氣氣嘴結構上自帶有用于實時測量充氣膨脹套中氣壓的測壓裝置。

9.根據權利要求1所述的基于定位系統的供能管道形變預測系統，其特征在于，所述充氣膨脹套為高彈橡膠材質成型制成。

技術總結
本技術公開了一種基于定位系統的供能管道形變預測系統，該系統包括主機以及若干信息拾取單元；所述信息拾取單元包括套管體，套管體中封裝有帶定位芯片的微控制器；套管體包括兩個半管體，兩個半管體通過活頁鉸鏈與固定扣的組合來進行扣合固定；半管體的內側成型有瓦型內襯，所述瓦型內襯內表面成型有傳感器裝配位，傳感器裝配位位置裝配的傳感器與微控制器有線連接，并通過微控制器與主機通訊連接以進行數據傳輸；瓦型內襯外表面與套管體之間成型有充氣膨脹套，通過向充氣膨脹套中充氣并保持密封，即可使傳感器貼合于供能管道表面并保持。本技術的穩(wěn)定性號，數據獲取效率高、精度好，能有效提高系統的預測精度。

技術研發(fā)人員：陳為,吳義勇,劉翊民,周中榜,彭帥,李凱文,林夏仰,唐懷斯
受保護的技術使用者：中節(jié)能先導城市節(jié)能有限公司
技術研發(fā)日：20240411
技術公布日：2024/11/14