一种近间距油气集输管线定位探测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种近间距油气集输管线定位探测系统，包括信号发射装置、探测接收装置、夹钳式发射探头和夹钳式接收探头；夹钳式发射探头通过电缆与信号发射装置的控制箱相连，夹钳式接收探头通过电缆与探测接收装置的控制箱相连，被测油气管线穿入夹钳式发射探头和夹钳式接收探头中。该系统在油气集输管线清洗、解堵等维护和敷设工程中可以准确判定既有油气集输管线的管道走向位置，并能够确定、标定区分多条近间距复杂油气集输管线中的某一条管线的来源及走向，以保证对需要维护的集输管线进行准确的维护施工，最大程度的保证施工安全，防止错误施工带来的环境污染、人身设备等恶性事故的发生。

Positioning and detecting system for near distance oil-gas gathering pipeline

The utility model discloses a close space of oil and gas gathering and transportation pipeline positioning detection system, including signal transmitting device, receiving device, detecting clamp type transmitting probe and receiving probe clamp type; clamp type emission probe are connected by a control box device and signal transmitting cable, clamp type receiving probe is connected through the control box and cable detection the device, the measured oil gas pipe thread clamp clamp type transmitting probe and receiving probe in. The system of pipeline cleaning, maintenance and installation of plugging engineering can accurately determine the existing oil and gas gathering pipeline pipeline location in oil and gas gathering, and can determine the calibration, close space division multiple complex oil and gas in a pipeline pipeline in the source and direction, in order to ensure the the need to maintain the set of accurate pipeline construction and maintenance, ensure the safety of construction to the maximum extent, the occurrence of serious accident error prevention construction brings environmental pollution, people and equipment etc..

【技术实现步骤摘要】
一种近间距油气集输管线定位探测系统
本技术涉及一种油气集输管线定位探测系统，尤其涉及一种近间距油气集输管线定位探测系统。
技术介绍
随着地下空间资源的日益紧张，在地下管线建设管理、管线维护和更换工程中，准确探测已有地下管网的管道位置与形状走向，开展非开挖施工条件下地下管线的探测技术和设备的研究开发具有重要的使用价值和经济价值。尤其是对于油气集输管道，由于结垢、腐蚀、冲刷磨损等多种原因需要对油气集输管线和设备进行定期的管线维护和更换工程，但由于已有油气集输管线施工的历史原因，不同程度存在着注水管线、油品管线、气集管线等集输管线交错埋设，原有施工埋设不规范、时间跨度大，地质条件复杂，地下管网资料缺失等现象，极大地影响了油气集输管线维护、更换工程的施工进程，甚至给油气集输管线的维护施工带来极大的安全隐患，因此对地下油气集输管线的管道位置与形状走向等资料信息的探测技术和设备的研究具有迫切的实用性与重要性。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提供了一种近间距油气集输管线定位探测系统，在油气集输管线清洗、解堵等维护和敷设工程中可以准确判定已有油气集输管线的管道走向位置，并能够确定、标定区分多条近间距复杂油气集输管线中的某一条管线的来源及走向，以保证对需要维护的集输管线进行准确的维护施工，最大程度的保证施工安全，防止错误施工带来的环境污染、人身设备等恶性事故的发生。本技术是通过以下技术方案来实现：一种近间距油气集输管线定位探测系统，包括信号发射装置、探测接收装置、夹钳式发射探头和夹钳式接收探头；夹钳式发射探头通过电缆与信号发射装置的控制箱相连，夹钳式接收探头通过电缆与探测接收装置的控制箱相连，被测油气管线穿入夹钳式发射探头和夹钳式接收探头中。所述的信号发射装置包括主控制器；所述的主控制器上交互连接有信号发生器、信号调理模块、功率放大电路、触摸显示屏和电源转换模块，主控制器上还连接有频率及配谐电容选择电路，频率及配谐电容选择电路还与夹钳式发射探头和功率放大电路连接，被测油气管线穿入夹钳式发射探头中，电源转换模块上连接有蓄电池及充电控制电路，蓄电池及充电控制电路上输入有外部交流220V电源或者直接使用蓄电池。所述的信号发射装置还包括声光报警电路，声光报警电路与主控制器相连。所述的主控制器采用STC15W4K单片机作为控制核心，STC15W4K单片机包括内部集成复位电路，4组独立的高速异步串行通信接口，8路高速10位A/D和6通道的15位高精度PWM；信号发生器为DDS信号发生器；信号调理模块，用于将信号发生器输出的信号进行信号整形、放大，以便与功率放大电路相适应，功率放大电路采用变压器耦合式功放电路，变压器采用一个初级绕组、四个次级绕组的多绕组环形铁心结构；频率及配谐电容选择电路，用于保证激发信号的频率和夹钳式发射探头的谐振频率相一致，使配谐电容和发射线圈处于串联谐振状态；触摸显示屏电阻式触摸显示屏。所述的DDS信号发生器为可编程波形发生器AD9833。所述的探测接收装置包括主控制器；主控制器上交互连接有电源转换模块、信号处理电路、触摸显示屏和声光指示电路；所述的主控制器上还连接有配谐及前置放大电路，配谐及前置放大电路还与信号处理电路相连，电源转换模块上连接有锂电池及充电控制电路。所述的信号处理电路包括真有效值转换电路、带通滤波电路以及程控放大电路，真有效值转换电路与主控制器上的A/D转换电路相连，带通滤波电路以及程控放大电路与主控制器相连，配谐及前置放大电路与程控放大电路相连。所述的主控制器采用STC15W4K单片机作为控制核心，STC15W4K单片机包括内部集成复位电路，4组独立的高速异步串行通信接口，8路高速10位A/D，6通道的15位高精度PWM；程控放大电路采用程控放大器；带通滤波电路采用MAX262开关电容滤波器；真有效值转换电路采用真有效值转换芯片AD637；触摸显示屏为电阻式触摸显示屏；主控制器和触摸显示屏采用串口通讯。所述的程控放大器采用双通道压控增益放大器AD605和12位电压输出型数模转换器TLV5618。所述的夹钳式发射探头采用高导磁率的非晶合金作为发射线圈的磁芯；夹钳式接收探头采用高导磁率的非晶合金作为接收线圈的磁芯；其中，磁芯为环形磁芯。与现有技术相比，本技术具有以下有益的技术效果：本技术提供的近间距油气集输管线定位探测系统，采用电磁感应原理进行油气集输管线定位探测，是一种安全无损检测方法。探测对象是具有一定导电性的地下管线。它采用专门的信号发射装置，通过夹钳耦合法利用夹钳内的磁芯和线圈作为初级激励绕组，来形成环绕待测管线的一定频率的电磁场信号，这个由交流信号产生的交变磁场在管线方向上产生感应电动势，根据管线的导电性及综合阻抗，产生相应的感生电流，该感应电流在管线周围激发二次电磁场，这样通过探测接收装置来测量二次电磁场的强度和分布，从而确定待测管线的路由走向、平面位置和埋深。这种方法的特点是探测定位精度高、抗干扰能力强、适用范围广、探测距离远、易分辨相邻管线，工作方法安全可靠。同时，探测接收装置采用高导磁率的非晶合金作为接收线圈的磁芯，采用配谐电容技术，带通滤波选频电路，极大地提高了接收信号的识别能力和定位准确度。本技术提供的近间距油气集输管线定位探测系统，在油气集输管线清洗、解堵等维护和敷设工程中可以准确判定既有油气集输管线的管道走向位置，并能够确定、标定区分多条近间距复杂油气集输管线中的某一条管线的来源及走向，以保证对需要维护的集输管线进行准确的维护施工，最大程度的保证施工安全，防止错误施工带来的环境污染、人身设备等恶性事故的发生。附图说明图1是本技术的系统总体结构示意图；图2是信号发射装置的原理框图；图3是探测接收装置的原理框图。具体实施方式下面结合具体的实施例对本技术做进一步的详细说明，所述是对本技术的解释而不是限定。参见图1至图3，一种近间距油气集输管线定位探测系统，包括信号发射装置、探测接收装置、夹钳式发射探头和夹钳式接收探头；夹钳式发射探头通过电缆与信号发射装置的控制箱相连，夹钳式接收探头通过电缆与探测接收装置的控制箱相连，被测油气管线穿入夹钳式发射探头和夹钳式接收探头中。所述的夹钳式发射探头采用高导磁率的非晶合金作为发射线圈的磁芯；夹钳式接收探头采用高导磁率的非晶合金作为接收线圈的磁芯；其中，磁芯为环形磁芯。其中，所述的信号发射装置包括主控制器；所述的主控制器上交互连接有信号发生器、信号调理模块、功率放大电路、触摸显示屏和电源转换模块，主控制器上还连接有频率及配谐电容选择电路，频率及配谐电容选择电路还与夹钳式发射探头和功率放大电路连接，被测油气管线穿入夹钳式发射探头中，电源转换模块上连接有蓄电池及充电控制电路，蓄电池及充电控制电路上输入有外部交流220V电源或者直接使用蓄电池；所述的信号发射装置还包括声光报警电路，声光报警电路与主控制器相连。所述的探测接收装置包括主控制器；主控制器上交互连接有电源转换模块、信号处理电路、触摸显示屏和声光指示电路；所述的主控制器上还连接有配谐及前置放大电路，配谐及前置放大电路还与信号处理电路相连，电源转换模块上连接有锂电池及充电控制电路；所述的信号处理电路包括真有效值转换电路、带通滤波电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种近间距油气集输管线定位探测系统，其特征在于，包括信号发射装置、探测接收装置、夹钳式发射探头和夹钳式接收探头；夹钳式发射探头通过电缆与信号发射装置的控制箱相连，夹钳式接收探头通过电缆与探测接收装置的控制箱相连，被测油气管线穿入夹钳式发射探头和夹钳式接收探头中。

【技术特征摘要】
1.一种近间距油气集输管线定位探测系统，其特征在于，包括信号发射装置、探测接收装置、夹钳式发射探头和夹钳式接收探头；夹钳式发射探头通过电缆与信号发射装置的控制箱相连，夹钳式接收探头通过电缆与探测接收装置的控制箱相连，被测油气管线穿入夹钳式发射探头和夹钳式接收探头中。2.根据权利要求1所述的近间距油气集输管线定位探测系统，其特征在于，所述的信号发射装置包括主控制器；所述的主控制器上交互连接有信号发生器、信号调理模块、功率放大电路、触摸显示屏和电源转换模块，主控制器上还连接有频率及配谐电容选择电路，频率及配谐电容选择电路还与夹钳式发射探头和功率放大电路连接，被测油气管线穿入夹钳式发射探头中，电源转换模块上连接有蓄电池及充电控制电路，蓄电池及充电控制电路上输入有外部交流220V电源或者直接使用蓄电池。3.根据权利要求2所述的近间距油气集输管线定位探测系统，其特征在于，所述的信号发射装置还包括声光报警电路，声光报警电路与主控制器相连。4.根据权利要求2或3所述的近间距油气集输管线定位探测系统，其特征在于，所述的主控制器采用STC15W4K单片机作为控制核心，STC15W4K单片机包括内部集成复位电路，4组独立的高速异步串行通信接口，8路高速10位A/D和6通道的15位高精度PWM；信号发生器为DDS信号发生器；信号调理模块，用于将信号发生器输出的信号进行信号整形、放大，以便与功率放大电路相适应，功率放大电路采用变压器耦合式功放电路，变压器采用一个初级绕组、四个次级绕组的多绕组环形铁心结构；频率及配谐电容选择电路，用于保证激发信号的频率和夹钳式发射探头的谐振频率相一致，使配谐电容和发射线圈处于串联谐振状态；触摸显示屏电阻式触摸显示屏。5.根据权利要求4所述的近间...

【专利技术属性】
技术研发人员：李长星，常海平，孔繁洋，杜宏，
申请(专利权)人：西安泰德石油科技开发有限责任公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61