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管道内检测器三维跟踪方法和装置

2021-02-07 20:27:15

管道内检测器三维跟踪方法和装置

  技术领域

  本发明涉及无损检测技术领域,特别涉及一种管道内检测器三维跟踪方法和装置。

  背景技术

  管道被广泛应用于石油和天然气的运输业中。而长期被泥土和海水侵蚀的管道容易形成缺陷并导致石油天然气的泄漏事件。在油气管道运营维护行业常常通过管道内检测器来解决管道是否有缺陷以及缺陷在哪里的问题。因此需要对管道内检测器实现高精度定位,管道内检测通常采用携带里程轮和地面标记器的方式进行定位。地面标记器按固定间隔距离放置在管道外,其中,通过地面标记器实现管道内检测器高精度定位和多维度定位一直是解决缺陷定位问题的重点和难点。

  相关技术中,依据极低频电磁场原理是解决管道内检测器定位的主要方法:比如,采用采用沿管道沿线布置双天线,进而采用差分信号降低干扰,从而实现对管道内检测器定位的目的;再比如,利用正交搜索线圈,并采用正交基函数的滤波方法,融合辐射磁场的切向分量和法向分量共同实现定位目的。

  但是,上述方法大多只能进行单一维度的管道内检测器跟踪,而管道内检测器其他维度的忽略会导致缺陷定位精度的下降;此外多维度跟踪还能给出管道与地面标记器的水平位移和掩埋深度,方便后期开挖修复工作。

  发明内容

  本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

  为此,本发明的一个目的在于提出一种管道内检测器三维跟踪方法,该方法能实现管道检测器的三维跟踪,并提高跟踪精度。

  本发明的另一个目的在于提出一种管道内检测器三维跟踪装置。

  为达到上述目的,本发明一方面实施例提出了一种管道内检测器三维跟踪方法,包括以下步骤:S1:获取两个管道内检测器跟踪线圈中心点之间的距离r;S2:通过所述两个管道内检测器跟踪线圈,检测到在当前安放位置(x,y,z)和所述中心点之间的距离下的极低频交流磁场值,其中,所述磁场值包括第一跟踪线圈获取的第一磁场y轴分量By(d1)和第二跟踪线圈获取的第二磁场y轴分量By(d2);S3:根据所述第一跟踪线圈获取的第一磁场y轴分量By(d1)的记录值,获得所述磁场值的最大值和最小值所对应的第一距离差值z1;根据所述第二跟踪线圈获取的第二磁场y轴分量By(d2)记录值,获得所述磁场值的最大值和最小值所对应的第二距离差值z2;S4:根据所述跟踪线圈中心点之间的距离r、所述第一距离差值z1与所述第二距离差值z2,计算得到所述管道内检测器跟踪线圈与管道内检测器之间沿x轴方向的距离w,以实现所述管道内检测器的x轴追踪,并得到所述管道内检测器跟踪线圈与管道之间的水平偏移;S5:根据所述跟踪线圈与管道内检测器之间沿x轴方向的距离w,对所述跟踪线圈所测得的第一磁场y轴分量By(d1)和第二磁场y轴分量By(d2)进行补偿,得到没有x轴方向偏移的第一补偿磁场Br(d1)和第二补偿磁场By(d2),并对应更新在补偿磁场下第一跟踪线圈和第二跟踪线圈的径向距离rnew;S6:对所述第一补偿磁场Br(d1)和第二补偿磁场By(d2)进行积分运算,分别得到第一磁场积分最大值Bimax(d1)和第二磁场积分最大值Bimax(d2),并将所述第一磁场积分最大值Bimax(d1)和所述第二磁场积分最大值Bimax(d2)所对应位置的中点作为所述管道内检测器的z轴坐标,以实现所述管道内检测器的z轴跟踪,并且记录z为0的时间点,作为检测器经过跟踪线圈正下方的时刻;S7:根据所述第一磁场积分最大值Bimax(d1)和第二磁场积分最大值Bimax(d2),计算得到所述两个管道内检测器跟踪线圈与管道内检测器之间沿y轴方向的距离d1和d2,以实现所述管道内检测器的y轴追踪,从而确定管道掩埋的深度。

  本发明实施例的管道内检测器三维跟踪方法,能实现管道检测器的三维跟踪,能得到内检测器通过跟踪线圈正下方的准确时间点,能得到管道与跟踪线圈标记点的水平偏移以及管道的实际埋深,从而实现管道检测器的三维跟踪,并提高跟踪精度,进而可以为管道开挖维修提供指导,简单易实现。

  另外,根据本发明上述实施例的管道内检测器三维跟踪方法还可以具有以下附加的技术特征:

  进一步地,在本发明的一个实施例中,在跟踪过程中的任意时刻均满足以下关系:

  r=d2-d1,

  其中,r为中心点距离,大于等于跟踪线圈的长度,d1为在正对放置的情况下第一跟踪线圈与管道内检测器之间的距离,d2为在正对放置的情况下第二跟踪线圈与管道内检测器之间的距离。

  进一步地,在本发明的一个实施例中,所述第一磁场y轴分量By(d1)和所述第二磁场y轴分量By(d2)均为磁场沿y轴的分量。

  进一步地,在本发明的一个实施例中,所述管道内检测器跟踪线圈与管道内检测器之间沿x轴方向的距离w,与所述的跟踪线圈中心点之间的距离r,第一距离差值z1以及第二距离差值z2,满足下述等式:

  

  进一步地,在本发明的一个实施例中,所述第一补偿磁场Br(d1)和所述第二补偿磁场By(d2)与所述跟踪线圈与管道内检测器之间沿x轴方向的距离w,所述第一磁场y轴分量By(d1)和第二磁场y轴分量By(d2)满足以下关系:

  

  其中,是第一跟踪线圈与检测器之间的连线和y轴的夹角,是第二跟踪线圈与检测器之间的连线和y轴的距离,是在第一跟踪线圈位置处的轴向磁场分量,在第二跟踪线圈位置处的周向磁场分量。

  进一步地,在本发明的一个实施例中,所述第一跟踪线圈与检测器之间的连线和y轴的夹角第二跟踪线圈与检测器之间的连线和y轴的夹角与所述管道内检测器跟踪线圈与管道内检测器之间沿x轴方向的距离w,第一距离差值z1以及第二距离差值z2,满足以下关系:

  

  进一步地,在本发明的一个实施例中,所述第一跟踪线圈位置处的轴向磁场分量第二跟踪线圈位置处的周向磁场分量由于管道内检测器的电磁发射机、管道等系统的轴对称特性,所以满足以下关系:

  

  

  进一步地,在本发明的一个实施例中,所述两个管道内检测器跟踪线圈与管道内检测器之间沿y轴方向的距离d1和d2与所述的第一磁场积分最大值Bimax(d1)和第二磁场积分最大值Bimax(d2),所述管道内检测器跟踪线圈与管道内检测器之间沿x轴方向的距离w,第一距离差值z1以及第二距离差值z2,满足以下关系:

  

  其中,所述两个跟踪线圈的径向距离rnew应该满足以下关系:

  rnew=z2-z1。

  为达到上述目的,本发明另一方面实施例提出了一种管道内检测器三维跟踪装置,包括:第一跟踪线圈和第二跟踪线圈,所述第一跟踪线圈和所述第二跟踪线圈均位于地表上方,垂直安装,用于获取管道内检测器通过时,管道内检测器携带的低频发射机辐射的磁场值;信号调理单元,所述信号调理单元分别与所述第一跟踪线圈和所述第二跟踪线圈连接,用于滤波和放大所述磁场值;数据处理单元,所述数据处理单元与所述信号调理单元相连,用于对滤波和放大处理后的磁场值进行分析处理,实现管道内检测器的三维跟踪;数据存储单元,所述数据存储单元与所述数据处理单元相连,用于存储所述数据处理单元分析处理后得到的数据。

  本发明实施例的管道内检测器三维跟踪装置,能实现管道检测器的三维跟踪,能得到内检测器通过跟踪线圈正下方的准确时间点,能得到管道与跟踪线圈标记点的水平偏移以及管道的实际埋深,从而实现管道检测器的三维跟踪,并提高跟踪精度,进而可以为管道开挖维修提供指导,简单易实现。

  另外,根据本发明上述实施例的管道内检测器三维跟踪装置还可以具有以下附加的技术特征:

  进一步地,在本发明的一个实施例中,其中,所述磁场值包括第一跟踪线圈获取的第一磁场y轴分量By(d1)和第二跟踪线圈获取的第二磁场y轴分量By(d2),所述数据处理单元具体用于:根据所述第一跟踪线圈获取的第一磁场y轴分量By(d1)的记录值,获得所述磁场值的最大值和最小值所对应的第一距离差值z1;根据所述第二跟踪线圈获取的第二磁场y轴分量By(d2)记录值,获得所述磁场值的最大值和最小值所对应的第二距离差值z2;根据所述跟踪线圈中心点之间的距离r、所述第一距离差值z1与所述第二距离差值z2,计算得到所述管道内检测器跟踪线圈与管道内检测器之间沿x轴方向的距离w,以实现所述管道内检测器的x轴追踪,并得到所述管道内检测器跟踪线圈与管道之间的水平偏移;根据所述跟踪线圈与管道内检测器之间沿x轴方向的距离w,对所述跟踪线圈所测得的第一磁场y轴分量By(d1)和第二磁场y轴分量By(d2)进行补偿,得到没有x轴方向偏移的第一补偿磁场Br(d1)和第二补偿磁场By(d2),并对应更新在补偿磁场下第一跟踪线圈和第二跟踪线圈的径向距离rnew;对所述第一补偿磁场Br(d1)和第二补偿磁场By(d2)进行积分运算,分别得到第一磁场积分最大值Bimax(d1)和第二磁场积分最大值Bimax(d2),并将所述第一磁场积分最大值Bimax(d1)和所述第二磁场积分最大值Bimax(d2)所对应位置的中点作为所述管道内检测器的z轴坐标,以实现所述管道内检测器的z轴跟踪,并且记录z为0的时间点,作为检测器经过跟踪线圈正下方的时刻;根据所述第一磁场积分最大值Bimax(d1)和第二磁场积分最大值Bimax(d2),计算得到所述两个管道内检测器跟踪线圈与管道内检测器之间沿y轴方向的距离d1和d2,以实现所述管道内检测器的y轴追踪,从而确定管道掩埋的深度。

  本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

  附图说明

  本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

  图1为根据本发明实施例的管道内检测器三维跟踪方法的流程图;

  图2为根据本发明实施例的垂直分布的双跟踪线圈与管道内检测器(低频电磁发射机)之间的位置参数示意图(正视图:yoz平面);

  图3为根据本发明实施例的垂直分布的双跟踪线圈与管道内检测器(低频电磁发射机)之间的位置参数示意图(侧视图:xoy平面);

  图4为根据本发明实施例的结果图,包含双跟踪线圈实测磁场、在使用本发明进行补偿后的磁场以及真实磁场值的对比图;

  图5为根据本发明实施例的管道内检测器三维跟踪装置的结构示意图;

  图6为根据本发明一个实施例的管道内检测器三维跟踪装置的结构示意图。

  附图标记说明:

  0-地平面、1-掩埋管道的土壤或海水、2-石油天然气管道、3和4-管道壁、5-管道内检测器所携带的低频发射机、6-管道内检测器、7和8-跟踪线圈、9-三维跟踪信号调理单元、10-三维跟踪装置数据处理单元、11-三维跟踪装置数据存储单元和12-管道内检测器三维跟踪装置。

  具体实施方式

  下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

  下面参照附图描述根据本发明实施例提出的管道内检测器三维跟踪方法和装置,首先将参照附图描述根据本发明实施例提出的管道内检测器三维跟踪方法。

  图1是本发明一个实施例的管道内检测器三维跟踪方法的流程图。

  如图1所示,该管道内检测器三维跟踪方法包括以下步骤:

  S1:获取两个管道内检测器跟踪线圈中心点之间的距离r。

  进一步地,在本发明的一个实施例中,两个管道内检测器跟踪线圈被集成在一个跟踪系统中,他们的中心点距离在该跟踪系统装置设计时确定,在装置制作完成后将保持不变,并且在跟踪过程中的任意时刻均满足以下关系:

  r=d2-d1

  其中,r为中心点距离,大于等于跟踪线圈的长度,d1为在正对放置的情况下第一跟踪线圈与管道内检测器之间的距离,d2为在正对放置的情况下第二跟踪线圈与管道内检测器之间的距离。因此,中心点距离r的推荐值为0.5m~3m。

  例如,如图2和图3所示,两个管道内检测器跟踪线圈与管道内检测器之间沿y轴方向的距离d1和d2分别为3m和4m,所以两个用于磁场测量的跟踪线圈之间的距离为1m。

  S2:通过两个管道内检测器跟踪线圈,检测到在当前安放位置(x,y,z)和中心点之间的距离下的极低频交流磁场值,其中,磁场值包括第一跟踪线圈获取的第一磁场y轴分量By(d1)和第二跟踪线圈获取的第二磁场y轴分量By(d2)。

  进一步地,在本发明的一个实施例中,第一磁场y轴分量By(d1)第二磁场y轴分量By(d2)均为磁场沿y轴的分量,主要原因在于跟踪线圈垂直放置,并且线圈只能感应垂直线圈平面的磁场分量。

  具体而言,在本发明实施例中,借助两个跟踪线圈,分别测得第一磁场y轴分量By(d1)和第二磁场y轴分量By(d2)如图4所示。

  S3:根据第一跟踪线圈获取的第一磁场y轴分量By(d1)的记录值,获得磁场值的最大值和最小值所对应的第一距离差值z1;根据第二跟踪线圈获取的第二磁场y轴分量By(d2)记录值,获得磁场值的最大值和最小值所对应的第二距离差值z2。

  比如,在本发明实施例中,z1=6.5942m,z1=7.5462m。

  S4:根据跟踪线圈中心点之间的距离r、第一距离差值z1与第二距离差值z2,计算得到管道内检测器跟踪线圈与管道内检测器之间沿x轴方向的距离w,以实现管道内检测器的x轴追踪,并得到管道内检测器跟踪线圈与管道之间的水平偏移。

  可以理解的是,根据跟踪线圈中心点之间的距离r,第一距离差值z1以及第二距离差值z2,可以计算得到管道内检测器跟踪线圈与管道内检测器之间沿x轴方向的距离w,即实现管道内检测器的x轴追踪,即可得到跟踪线圈放置与地下管道之间的水平偏移。

  进一步地,管道内检测器跟踪线圈与管道内检测器之间沿x轴方向的距离w,与跟踪线圈中心点之间的距离r,第一距离差值z1以及第二距离差值z2,满足下述等式:

  

  具体而言,在本发明实施例中,计算管道内检测器跟踪线圈与管道内检测器之间沿x轴方向的距离w得1.0802m,实际水平距离为1m,误差不到10cm。

  S5:根据跟踪线圈与管道内检测器之间沿x轴方向的距离w,对跟踪线圈所测得的第一磁场y轴分量By(d1)和第二磁场y轴分量By(d2)进行补偿,得到没有x轴方向偏移的第一补偿磁场Br(d1)和第二补偿磁场By(d2),并对应更新在补偿磁场下第一跟踪线圈和第二跟踪线圈的径向距离rnew。

  进一步地,在本发明的一个实施例中,第一补偿磁场Br(d1)和第二补偿磁场By(d2)与跟踪线圈与管道内检测器之间沿x轴方向的距离w,第一磁场y轴分量By(d1)和第二磁场y轴分量By(d2)满足以下关系:

  

  其中,是第一跟踪线圈与检测器之间的连线和y轴的夹角,是第二跟踪线圈与检测器之间的连线和y轴的距离。是在第一跟踪线圈位置处的轴向磁场分量,在第二跟踪线圈位置处的周向磁场分量。

  进一步地,在本发明的一个实施例中,第一跟踪线圈与检测器之间的连线和y轴的夹角第二跟踪线圈与检测器之间的连线和y轴的夹角与管道内检测器跟踪线圈与管道内检测器之间沿x轴方向的距离w,第一距离差值z1以及第二距离差值z2,满足以下关系:

  

  

  进一步地,在本发明的一个实施例中,第一跟踪线圈位置处的轴向磁场分量第二跟踪线圈位置处的周向磁场分量由于管道内检测器的电磁发射机、管道等系统的轴对称特性,所以满足以下关系:

  

  

  具体地,在本发明实施例中,第一补偿磁场Br(d1)和第二补偿磁场By(d2)被补偿计算出,具体结果如图4所示。从图中可以看出,实际测量磁场与真实磁场之间有明显地误差,而第一补偿磁场Br(d1)被补偿到几乎与真实磁场重合一致,误差极大地降低。

  进一步地,在本发明的一个实施例中,两个跟踪线圈的径向距离rnew应该满足以下关系:

  rnew=z2-z1

  具体地,本发明实施例中,计算得到第一跟踪线圈和第二跟踪线圈的径向距离rnew为0.476m。

  S6:对第一补偿磁场Br(d1)和第二补偿磁场By(d2)进行积分运算,分别得到第一磁场积分最大值Bimax(d1)和第二磁场积分最大值Bimax(d2),并将第一磁场积分最大值Bimax(d1)和第二磁场积分最大值Bimax(d2)所对应位置的中点作为管道内检测器的z轴坐标,以实现管道内检测器的z轴跟踪,并且记录z为0的时间点,作为检测器经过跟踪线圈正下方的时刻。

  可以理解的是,两个磁场积分值最大值所对应的位置的中点即为管道内检测器的z轴坐标,即实现了管道内检测器的z轴跟踪。并且记录z为0的时间点,作为检测器经过跟踪线圈正下方的时刻。

  具体地,本发明实施例中,由磁场积分推导所标定出的检测器的位置与实际位置重合,因此,本发明实施例在z轴定位上没有误差。

  S7:根据第一磁场积分最大值Bimax(d1)和第二磁场积分最大值Bimax(d2),计算得到两个管道内检测器跟踪线圈与管道内检测器之间沿y轴方向的距离d1和d2,以实现管道内检测器的y轴追踪,从而确定管道掩埋的深度。

  可以理解的是,本发明实施例实现了管道内检测器的y轴追踪,即可得知管道掩埋的深度。

  进一步地,在本发明的一个实施例中,两个管道内检测器跟踪线圈与管道内检测器之间沿y轴方向的距离d1和d2与第一磁场积分最大值Bimax(d1)和第二磁场积分最大值Bimax(d2),管道内检测器跟踪线圈与管道内检测器之间沿x轴方向的距离w,第一距离差值z1以及第二距离差值z2,满足以下关系:

  

  举例而言,在本发明实施例中,两个管道内检测器跟踪线圈与管道内检测器之间沿y轴方向的距离d1和d2分别为2.9752m和3.9752m,与真实距离误差不到10cm。

  可以理解的是,在本发明实施例中借助的信号调理单元包含两级放大器,总放大倍数为10000倍,还包含三级滤波器,滤波器中心频率为低频发射机的辐射的电磁场的频率;在本发明实施例中数据处理单元为意法半导体公司的STM32L4单片机,在本发明实施例中数据存储单元为华邦公司的W25Q64系列,存储空间为64M-bit,本领域技术人员可根据实际情况进行选择,在此不做具体限定。

  在本实施例中,管道内检测器的三维坐标(x,y,z)均已经被跟踪得到,并且跟踪误差不大于10cm。由此可见,采用该方法对解决了管道内检测器三维跟踪的问题,并且大幅度提高了定位精度,还给出了实际管道与跟踪线圈之间的水平偏移以及管道的实际掩埋深度,方便后期开挖维护。该方法,求解模型更加简单,科学依据更明确,可靠性更好,计算速度快。

  根据本发明实施例提出的管道内检测器三维跟踪的方法,通过两个跟踪线圈获取管道内检测器通过时在y轴方向的磁场强度值,并通过该磁场值的最大最小值所对应的距离差以及两个跟踪线圈之间的距离,解算出跟踪线圈与管道内检测器在x轴方向的距离,即实现管道内检测器的x轴跟踪,以及得到跟踪线圈相对于管道内检测器摆放的偏移量;根据偏移量,可以实现对跟踪线圈测得的磁场进行补偿计算,并通过对补偿磁场进行积分,得到磁场积分最大值所对应的位置,即为管道内检测器的z轴坐标,即实现了管道内检测器的z轴跟踪,以及可以得到管道内检测器通过跟踪线圈正下方的准确的时间点;进一步利用磁场积分最大值以及两个跟踪线圈在径向方向的距离,可以计算得到跟踪线圈与管道内检测之间沿y轴方向的距离,也即是实现了管道内检测器的y轴跟踪,以及得到管道的真实掩埋深度。

  其次参照附图描述根据本发明实施例提出的管道内检测器三维跟踪装置。

  图5是本发明一个实施例的管道内检测器三维跟踪装置的结构示意图。

  如图5所示,该管道内检测器三维跟踪装置12包括:第一跟踪线圈7、第二跟踪线圈8、信号调理单元9、数据处理单元10和数据存储单元11。

  其中,第一跟踪线圈7和第二跟踪线圈8均位于地表上方,垂直安装,用于获取管道内检测器通过时,管道内检测器携带的低频发射机辐射的磁场值;信号调理单元9分别与第一跟踪线圈7和第二跟踪线圈8连接,用于滤波和放大磁场值;数据处理单元10与信号调理单元9相连,用于对滤波和放大处理后的磁场值进行分析处理,实现管道内检测器的三维跟踪;数据存储单元11与数据处理单元10相连,用于存储数据处理单元10分析处理后得到的数据。本发明实施例的装置10能实现管道检测器的三维跟踪,能得到内检测器通过跟踪线圈正下方的准确时间点,能得到管道与跟踪线圈标记点的水平偏移以及管道的实际埋深,从而实现管道检测器的三维跟踪,并提高跟踪精度,进而可以为管道开挖维修提供指导,简单易实现。

  可以理解的是,两个跟踪线圈位于地表上方,垂直安装,用于获取管道内检测器通过时,管道内检测器携带的低频发射机所辐射的磁场值;信号调理单元分别与两个跟踪线圈连接,用于对跟踪线圈检测得到的磁场信号进行滤波和放大处理;数据处理单元与信号调理单元连接,用于对管道内检测器通过时辐射的磁场值进行分析处理,实现管道内检测器的三维跟踪;数据存储单元与数据处理单元连接,用于对数据处理单元的数据进行存储。

  具体而言,如图6所示,该装置12包括:垂直分布的两个管道内检测器跟踪线圈7和8、信号调理单元9、数据处理单元10和数据存储单元11。

  其中,两个跟踪线圈7和8位于地表0,用于获取管道内检测器6携带低频发射机5通过时的磁场值。

  需要说明的是,泥土或海水1、油气管道2特别是管道壁3/4,均对低频电磁场的辐射有衰减作用。

  信号调理单元9分别与两个跟踪线圈7和8连接,用于对跟踪线圈检测得到的磁场信号进行滤波和放大处理。

  数据处理单元10与信号调理单元9连接,用于对管道内检测器通过时辐射的磁场值进行分析处理,实现管道内检测器的三维跟踪。

  数据存储单元11与数据处理单元10连接,用于对数据处理单元10的数据进行存储。

  进一步地,在本发明的一个实施例中,数据处理单元10具体用于:

  利用第一跟踪线圈获取的第一磁场y轴分量By(d1)的记录值,可以获得该磁场值的最大值最小值所对应的第一距离差值z1;根据第二跟踪线圈获取的第二磁场y轴分量By(d2)记录值,可以获得该磁场值的最大值最小值所对应的第二距离差值z2;

  利用跟踪线圈中心点之间的距离r,第一距离差值z1以及第二距离差值z2,可以计算得到管道内检测器跟踪线圈与管道内检测器之间沿x轴方向的距离w,即实现管道内检测器的x轴追踪;

  利用跟踪线圈与管道内检测器之间沿x轴方向的距离w,可以对跟踪线圈所测得的第一磁场y轴分量By(d1)和第二磁场y轴分量By(d2)进行补偿,得到没有x轴方向偏移的第一补偿磁场Br(d1)和第二补偿磁场By(d2);

  更新在补偿磁场下第一跟踪线圈和第二跟踪线圈的径向距离rnew;

  利用第一补偿磁场Br(d1)和第二补偿磁场By(d2)进行积分运算,分别得到第一磁场积分最大值Bimax(d1)和第二磁场积分最大值Bimax(d2)。两个磁场积分值最大值所对应的位置的中点即为管道内检测器的z轴坐标,即实现了管道内检测器的z轴跟踪;

  利用根据第一磁场积分最大值Bimax(d1)和第二磁场积分最大值Bimax(d2),可以计算得到两个管道内检测器跟踪线圈与管道内检测器之间沿y轴方向的距离d1和d2,即实现了管道内检测器的y轴追踪。

  进一步地,在本发明实施例还包括:要求被跟踪的管道内检测器6携带低频发射机5。

  也就是说,管道内检测器6携带低频发射机5不停地辐射低频电磁场,低频电磁场经过管道壁3和4以及泥土1的衰减到达地面0,两个垂直分布的跟踪线圈7和8将采集管道内检测通过时在y轴上不同高度下的两个磁场值,并将数值传输到数据处理单元10和存储单元11。数据处理单元10结合两个跟踪线圈所测得的磁场值以及两个跟踪线圈之间的垂直距离,可计算出当前跟踪线圈x、y、z三轴坐标,即是实现管道内检测器的三维跟踪。进一步,可以得到内检测器通过跟踪线圈正下方的准确时间点,还可以得到管道与跟踪线圈标记点的水平偏移以及管道的实际埋深,为管道开挖维修提供指导。

  需要说明的是,前述对管道内检测器三维跟踪方法实施例的解释说明也适用于该实施例的管道内检测器三维跟踪装置,此处不再赘述。

  根据本发明实施例提出的管道内检测器三维跟踪装置,结构简单,能实现管道检测器的三维跟踪,能得到内检测器通过跟踪线圈正下方的准确时间点,能得到管道与跟踪线圈标记点的水平偏移以及管道的实际埋深,为管道开挖维修提供指导。

  此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。

  在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

  尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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