一种输气管道的在线可视化内检测装置和方法

技术领域

本发明涉及一种输气管道的在线可视化内检测装置和方法，其用于天然气输送管道、天然气管网的运行安全、管道内检测的技术领域。

背景技术

输气管道内检测是近年来对输气管网进行实际质量状态“体检”、发现和定位缺陷、本体老化评估、可有效服役评估的最直接和可靠有效的技术手段，但也因管道运行工况复杂、管道本体缺陷类型繁多，存在着检测数据分析识别算法复杂且输出结果不直观、缺陷定位缺乏物理参照等不足。

此外，还有一类发展较早的是管道视频检测爬行器(CCTV)技术，在常压管道内通过电缆或者线缆连接，进行非在线管道内部进行照明和拍照、摄像，完成后通过电缆或者线缆回收，通常爬行距离较短，最长可达到数百米。这类管道视频检测爬行器通常用于市政管道(污水、排水等)，也用于非带压的敞口油气管道，用于管道近口端、短距离的探测和识别，无法用于长距离的在役带压输气管道内。

现有的输气管道内检测技术存在着检测数据分析识别算法复杂且输出结果不直观、缺陷定位缺乏物理参照等不足问题，而发展较早的管道视频检测爬行器(CCTV)技术需要在管道外部连接电缆或线缆，仅能用于非带压的敞口油气管道的近口端、短距离的探测和识别，无法用于长距离的在役带压输气管道内。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种输气管道的在线可视化内检测装置和方法，其连接在常规的管道内检测器或几何检测器上，可以完整的反映常规管道内检测器或几何检测器检测的结果的直观化信息，增加常规管道内检测器或几何检测器检测的有效信息量和功能。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种输气管道的在线可视化内检测装置，其包括由侧前面外壳、侧后面外壳和侧面外壳构成的外壳，所述侧面外壳的前部设置有所述侧前面外壳，所述侧面外壳的后部设置有所述侧后面外壳；位于所述侧前面外壳的端部设置有头部耐高压集成组块，位于所述侧后面外壳的端部设置有尾部耐高压集成组块；所述侧面外壳的中部周向间隔设置有四个支撑腿，且每个所述支撑腿的端部都设置有辅助里程轮；所述侧面外壳的前端周向上均布有多个侧前面耐高压集成组块，所述侧面外壳的后端周向上均布有多个侧后面耐高压集成组块。

进一步，位于所述外壳内部设置有柔性外部连接管，所述柔性外部连接管端部穿过所述尾部耐高压集成组块，与常规管道内的检测器或几何检测器连接。

进一步，所述柔性外部连接管内设置有连接电缆和连接数据线；所述头部耐高压集成组块、尾部耐高压集成组块、侧前面耐高压集成组块和侧后面耐高压集成组块经所述连接电缆与所述常规的管道内检测器或几何检测器的电池单元连接，经所述连接数据线与所述常规的管道内检测器或几何检测器的数据读写单元、逻辑控制单元连接。

进一步，所述头部耐高压集成组块、所述尾部耐高压集成组块、所述侧前面耐高压集成组块和所述侧后面耐高压集成组块都由高清摄像头和LED灯集成。

进一步，所述头部耐高压集成组块用于在行进过程中对前方远景的视频摄像；所述侧前面耐高压集成组块、所述侧后面耐高压集成组块用于对在线可视化内检测装置所在管道内壁环境的近距离视频摄像；所述尾部耐高压集成组块用于对在线可视化内检测装置后端、所连接的常规的管道内检测器或几何检测器的实景状态进行视频摄像。

进一步，每个所述支撑腿分别通过一支撑腿摆动机构与所述侧面外壳连接。

进一步，所述辅助里程轮通过轮子的旋转圈数用于里程记录，与在线可视化内检测装置所连接的所述常规的管道内检测器或几何检测器的里程记录相对比和参照。

一种基于上述装置的输气管道的在线可视化内检测方法，其包括以下步骤：

(1)对事先标记的可疑部位、三通、弯头、阀门、绝缘接头或指定位置，通过辅助里程轮的计数数据读取里程数据，进行视频摄像，对全程实时的管道内实景状态进行视频记录；

(2)由相连接的常规的管道内检测器或几何检测器实时识别的可疑部位、特殊管件三通、弯头、阀门、绝缘接头或运行速度显著放缓的位置，由常规的管道内检测器或几何检测器向头部耐高压集成组块、尾部耐高压集成组块、侧前面耐高压集成组块和侧后面耐高压集成组块发出实时逻辑指令，进行实时视频摄像、取证。

进一步，所述显著放缓是指速度降低到30％或50％的预先设定值。

进一步，所述步骤(1)中，辅助里程轮通过轮子的旋转圈数用于里程记录，与在线可视化内检测装置所连接的常规管道内检测器或几何检测器的里程记录相对比和参照：以常规管道内检测器或几何检测器的里程记录为准，对两套记录数据进行对齐，对齐方法是以三通、弯头、阀门及绝缘接头为节点，节点之间的里程长度以常规管道内检测器或几何检测器的里程记录为实际长度，以所述在线可视化内检测装置的具体里程记录长度为测量长度，对测量值进行比例拉伸或缩短。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本发明解决了耐高压、相对匀速、恒定供电和数据存储问题，连接在常规的管道内检测器或几何检测器上，可以在管道内检测器或几何检测器进行常规检测时对可疑部位、特殊管件(三通、弯头、阀门、绝缘接头等)进行实时或预定位的可视化取证，也可以全程对管道内的实景状态进行可视化记录，通过管道内检测器或几何检测器自带的里程记录功能，可以完整的反映常规管道内检测器或几何检测器检测的结果的直观化信息，补充特殊管件(三通、弯头、阀门、绝缘接头等)除了腐蚀减薄和变形以外的功能性信息，增加常规管道内检测器或几何检测器检测的有效信息量。

附图说明

图1是本发明检测装置的整体结构示意图；

图2是本发明检测装置的端部视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1、图2所示，本发明提供一种输气管道的在线可视化内检测装置，该装置是一个可以在管道内部依靠支撑腿和辅助里程轮移动的机械机构平台，其为密闭、耐压结构。本发明包括由侧面外壳1、侧前面外壳2和侧后面外壳3构成的外壳，侧面外壳1位于中部，侧面外壳1的前部设置有侧前面外壳2，侧面外壳1的后部设置有侧后面外壳3。位于侧前面外壳2的端部设置有头部耐高压集成组块4，位于侧后面外壳3的端部设置有尾部耐高压集成组块5。侧面外壳1的中部周向间隔设置有四个支撑腿6，每个支撑腿6分别通过一支撑腿摆动机构7与侧面外壳1连接，支撑腿6通过支撑腿摆动机构7可以在一定角度内移动，形成伸缩性，避免倾斜和磕碰，以适应管道内径尺寸的变化和可通过性；且每个支撑腿6的端部都设置有辅助里程轮8。侧面外壳1的前端周向上均布有多个侧前面耐高压集成组块9，侧面外壳1的后端周向上均布有多个侧后面耐高压集成组块10。

上述实施例中，位于外壳内部还设置有柔性外部连接管11，柔性外部连接管11端部穿过尾部耐高压集成组块5，与常规管道内的检测器或几何检测器连接，用于电力供应和数据交换。位于柔性外部连接管11内设置有连接电缆12和连接数据线13，头部耐高压集成组块4、尾部耐高压集成组块5、侧前面耐高压集成组块9和侧后面耐高压集成组块10经连接电缆12与常规的管道内检测器或几何检测器的电池单元连接，经连接数据线13与常规的管道内检测器或几何检测器的数据读写单元、逻辑控制单元连接。

上述实施例中，头部耐高压集成组块4、尾部耐高压集成组块5、侧前面耐高压集成组块9和侧后面耐高压集成组块10都由高清摄像头14和LED灯15集成，用于不同角度的照明和不同角度的视频摄像。其中，头部耐高压集成组块4用于在行进过程中对前方远景的视频摄像；侧前面耐高压集成组块9、侧后面耐高压集成组块10用于对在线可视化内检测装置所在管道内壁环境的近距离视频摄像，实现了环向360度无缝隙的管道内壁状态的视频摄像；尾部耐高压集成组块5用于对在线可视化内检测装置后端、所连接的常规的管道内检测器或几何检测器的实景状态进行视频摄像，用于事后评估。

上述实施例中，辅助里程轮8通过轮子的旋转圈数用于里程记录，与在线可视化内检测装置所连接的常规管道内检测器或几何检测器的里程记录相对比和参照。通过对比和参照，以核认本发明装置的具体里程记录数据的有效性，以常规管道内检测器或几何检测器的里程记录为准，对两套记录数据进行对齐，对齐方法是以特殊管件(例如三通、弯头、阀门、绝缘接头等)为节点，节点之间的里程长度以常规管道内检测器或几何检测器的里程记录为实际长度，以本发明装置的具体里程记录长度为测量长度，对测量值进行比例拉伸或缩短。

在运行时，对事先标记的可疑部位、特殊管件(三通、弯头、阀门、绝缘接头等)或指定位置，通过辅助里程轮8的计数数据读取里程数据，进行视频摄像，对全程实时的管道内实景状态进行视频记录。由相连接的常规的管道内检测器或几何检测器实时识别的可疑部位、特殊管件(三通、弯头、阀门、绝缘接头等)或运行速度显著放缓的位置，由常规的管道内检测器或几何检测器发出实时逻辑指令，在线可视化内检测装置进行实时视频摄像、取证，用于后续判读和验证。

基于上述在线可视化内检测装置，本发明还提供一种输气管道的在线可视化内检测方法，其包括：

(1)对事先标记的可疑部位、特殊管件(三通、弯头、阀门、绝缘接头等)或指定位置，通过辅助里程轮8的计数数据读取里程数据，进行视频摄像和拍照，通过读取的里程数据标记视频摄像、拍照的位置与具体管道里程位置对应，以便对全程实时的管道内实景状态进行视频记录。

(2)由相连接的常规的管道内检测器或几何检测器实时识别的可疑部位、特殊管件(三通、弯头、阀门、绝缘接头等)或运行速度显著放缓的位置，由常规的管道内检测器或几何检测器向头部耐高压集成组块4、尾部耐高压集成组块5、侧前面耐高压集成组块9和侧后面耐高压集成组块10发出实时逻辑指令，进行实时视频摄像、取证；

其中，显著放缓是指速度降低到30％或50％的预先设定值。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

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对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，均落入本发明的保护范围。