一種集成多傳感器的管道爬行智能檢測設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及探傷檢測機(jī)器設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種集成多傳感器的管道爬行智能檢測設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)管道廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、制藥、能源和環(huán)保等行業(yè)，擔(dān)負(fù)著高溫、高壓、易燃、易爆和有毒等介質(zhì)的輸送任務(wù)，一旦發(fā)生泄漏或爆炸，有可能導(dǎo)致災(zāi)難性的事故。為保證壓力管道的安全運(yùn)行，1996年原勞動(dòng)部頒布了《壓力管道安全管理與監(jiān)察規(guī)定》，正式將工業(yè)管道列入監(jiān)察范圍，對(duì)有效防止工業(yè)管道的破壞事故發(fā)揮了巨大作用。為確保工業(yè)管道運(yùn)行的安全，需對(duì)投入運(yùn)行的管道進(jìn)行定期檢驗(yàn)。根據(jù)質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局頒布的《在用工業(yè)管道檢驗(yàn)規(guī)程》，在用工業(yè)管道檢驗(yàn)分為不停止運(yùn)行的在線檢驗(yàn)和停止運(yùn)行后的全面檢驗(yàn)。在線檢驗(yàn)每年至少一次，全面檢驗(yàn)是按一定的檢驗(yàn)周期在在用工業(yè)管道停運(yùn)期間進(jìn)行的較為全面的檢驗(yàn)。
[0003]在一般工業(yè)、核設(shè)施、石油天然氣、軍事裝備等領(lǐng)域中，管道作為一種有效的物料輸送手段而得到廣泛的應(yīng)用。為提高管道的壽命、防止泄漏等事故的發(fā)生，就必須對(duì)管道進(jìn)行有效的檢測維護(hù)，管道機(jī)器人為滿足該需要而產(chǎn)生。管道機(jī)器人是一種可沿細(xì)小管道內(nèi)部或外部自動(dòng)行走、攜帶一種或多種傳感器及操作機(jī)械，在工作人員的遙控操作或計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制下，進(jìn)行一系列管道作業(yè)的機(jī)、電、儀一體化系統(tǒng)。
[0004]目前國內(nèi)已有許多廠家生產(chǎn)管道爬行器，但大多體型笨重，行走、控制不夠靈活，對(duì)管道環(huán)境適應(yīng)性不夠，同時(shí)目前市場上已有的管道爬行器基本都是只集成了單一的探傷攝像頭，對(duì)管道進(jìn)行的缺陷損傷探測十分有限。管道內(nèi)部的缺陷檢測有很多種類型，包括管道內(nèi)壁裂紋、管道內(nèi)壁防腐層脫落、焊縫質(zhì)量等，有些缺陷可以用攝像頭所識(shí)別，然而大部分缺陷是管壁內(nèi)部的，不能直接被攝像機(jī)拍到，加上許多缺陷會(huì)由于攝像機(jī)視界所限或比較細(xì)小而無法被攝像頭檢測出來，容易導(dǎo)致檢測不夠全面甚至由于遺漏了存在的缺陷而導(dǎo)致發(fā)生管壁破裂或泄漏等工業(yè)安全事故的發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種集成多傳感器的管道爬行智能檢測設(shè)備。
[0006]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0007]—種集成多傳感器的管道爬行智能檢測設(shè)備，所述檢測設(shè)備包括缺陷信息采集處理模塊1、主機(jī)電路模塊2、電源模塊3、上位機(jī)與下位機(jī)通信模塊4、上位機(jī)控制模塊5和爬行與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)6;
[0008]其中，所述缺陷信息采集處理接收模塊1、所述電源模塊3、所述上位機(jī)與下位機(jī)通信模塊4和所述爬行與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)6均與所述主機(jī)電路模塊2電氣連接;所述爬行與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)6與所述缺陷信息采集處理接收模塊I機(jī)械連接；
[0009]所述上位機(jī)與下位機(jī)通信模塊4包括缺陷信息輸出通道41和控制信息輸入通道42;所述上位機(jī)控制模塊5包括液晶顯示屏51和上位機(jī)控制器52組成;所述上位機(jī)控制模塊5通過所述上位機(jī)與下位機(jī)通信模塊4與所述主機(jī)電路模塊2信號(hào)連接。
[0010]進(jìn)一步地，所述上位機(jī)控制模塊5對(duì)該檢測設(shè)備進(jìn)行速度方向、探頭的選擇和開閉狀態(tài)以及是否需要開啟LED進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置完成后控制信息經(jīng)由所述控制信息輸入通道42給到所述主機(jī)電路模塊2啟動(dòng)該檢測設(shè)備，該檢測設(shè)備開始按給定的條件開啟指定的探頭或使用多個(gè)探頭同時(shí)進(jìn)行工作，所述缺陷信息采集處理接收模塊I將探頭檢測的各個(gè)數(shù)據(jù)信息經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換模塊處理后傳輸至所述主機(jī)電路模塊2并通過所述缺陷信息輸出通道41傳到所述上位機(jī)控制模塊5經(jīng)過處理后在所述液晶顯示屏51中顯示，根據(jù)在所述液晶顯示屏51中顯示出的管道信息，實(shí)時(shí)通過所述上位機(jī)控制器52發(fā)出控制信息調(diào)節(jié)檢測設(shè)備的速度方向和探頭轉(zhuǎn)向。
[0011 ]進(jìn)一步地，所述爬行與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)6包括速度方向控制模塊61和探頭轉(zhuǎn)向控制模塊62，其中速度方向控制模塊61包括前輪611)和依次連接的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊612、左電機(jī)613、左驅(qū)動(dòng)輪615和右電機(jī)614和右驅(qū)動(dòng)輪616組成;所述探頭轉(zhuǎn)向控制模塊62包括依次連接的舵機(jī)621和探頭622。
[0012]進(jìn)一步地，所述缺陷信息采集處理接收模塊I包括漏磁檢測探頭12、渦流檢測探頭13、攝像頭采集模塊14、多通道模擬量輸入模塊15以及AD轉(zhuǎn)換模塊16，其中所述漏磁檢測探頭12、所述渦流檢測探頭13和所述攝像頭采集模塊14固定在所述探頭轉(zhuǎn)向控制模塊62上，將采集到的信息通過所述多通道模擬量輸入通道15和經(jīng)過所述AD轉(zhuǎn)換模塊16的AD轉(zhuǎn)換后送到所述主機(jī)電路模塊2，繼而通過所述上位機(jī)與下位機(jī)通信模塊4的缺陷信息輸出通道41傳到所述上位機(jī)控制模塊5進(jìn)行處理并由所述液晶顯示屏51將信息顯示出來。
[0013]進(jìn)一步地，所述缺陷信息采集處理接收模塊I還包括LED照明燈11，所述LED照明燈I用于輔助所述攝像機(jī)采集模塊14進(jìn)行在黑暗環(huán)境下對(duì)管道缺陷的拍攝。
[0014]進(jìn)一步地，所述漏磁檢測探頭12、所述渦流檢測探頭13以及所述攝像頭采集模塊14受所述上位機(jī)控制模塊5并行控制，選擇打開其中一個(gè)或同時(shí)打開若干個(gè)探頭。
[0015]進(jìn)一步地，所述缺陷信息輸出通道41和所述控制信息輸入通道42均分別與所述主機(jī)電路模塊2和上位機(jī)控制模塊5信號(hào)連接，上述通道根據(jù)不同的管道環(huán)境選擇無線通信方式或者有線電纜方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0016]本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果:
[0017](I)本管道爬行智能檢測設(shè)備綜合地應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制理論和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)等多學(xué)科知識(shí)，集成了管道內(nèi)可能的多種缺陷參數(shù)的測量；
[0018](2)本管道爬行智能檢測設(shè)備具備機(jī)械爬行機(jī)構(gòu)和探頭轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，可以通過上位機(jī)對(duì)其進(jìn)行控制，能夠到達(dá)一般探頭到達(dá)不了的地方進(jìn)行缺陷檢測，同時(shí)具備雙機(jī)械結(jié)構(gòu)，對(duì)管道環(huán)境具備更大的適應(yīng)性；
[0019](3)本管道爬行智能檢測設(shè)備以嵌入式系統(tǒng)模塊為核心，結(jié)合上位機(jī)控制模塊，利用信息通道向連接實(shí)現(xiàn)對(duì)爬行器的遠(yuǎn)程控制；
[0020](4)本管道爬行智能檢測設(shè)備集成了多個(gè)管道缺陷檢測探頭，能夠同時(shí)對(duì)管道進(jìn)行多種缺陷信息的分析采集，得到對(duì)管道信息的更加詳細(xì)和可靠的信息。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明中公開的集成多傳感器的管道爬行智能檢測設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意框圖；
[0022]圖2是本發(fā)明公開的集成多傳感器的管道爬行智能檢測設(shè)備中爬行與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意框圖；
[0023]1-缺陷信息采集處理模塊，2—主機(jī)電路模塊，3-電源模塊，4-上位機(jī)與下位機(jī)通信模塊，5—上位機(jī)控制模塊，6—爬行與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，I1--LED照明燈，12—漏磁檢測探頭，13—渦流檢測探頭，14—攝像頭采集模塊，15—多通道模擬量輸入模塊，16—AD轉(zhuǎn)換模塊，41-缺陷信息輸出通道，42-控制信息輸入通道，51-液晶顯示屏，52-上位機(jī)控制器，61 —速度方向控制模塊，62—探頭轉(zhuǎn)向控制模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0025]實(shí)施例
[0026]圖1是本實(shí)施例中公開的一種集成多傳感器的管道爬行智能檢測設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意框圖。如圖1所示，本智能化多傳感集成測控裝置由缺陷信息采集處理模塊1、主機(jī)電路模塊
2、電源模塊3、上位機(jī)與下位機(jī)通信模塊4、上位機(jī)控制模塊5和爬行與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)6組成。
[0027]其中，缺陷信息采集處理接收模塊1、電源模塊3、上位機(jī)與下位機(jī)通信模塊4、上位機(jī)控制模塊5和爬行與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)6均與主機(jī)電路模塊2電氣連接。
[0028]操作者在上位機(jī)控制模塊5的上位機(jī)控制器52設(shè)置好初始參數(shù)后，生成的控制信息經(jīng)過上位機(jī)與下位機(jī)通信模塊4的控制信息輸入通道42傳輸?shù)街鳈C(jī)電路模塊2，主機(jī)電路模塊2接收控制信息后，啟動(dòng)設(shè)備，并根據(jù)控制信息控制爬行與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)6運(yùn)行軌跡，然后通過缺陷信息采集處理模塊I進(jìn)行信息采集。
[0029 ]上述電源模塊3為各模塊電路提供5V輸出電源。
[0030]缺陷信息采集處理接收模塊I包括LED照明燈11、漏磁檢測探頭12、渦流檢測探頭13、攝像頭采集模塊1