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一种油气管道内检测器数据接收与存储装置制造方法及图纸

技术编号:20620959 阅读:66 留言:0更新日期:2019-03-20 13:43
本发明专利技术实施例公开了一种油气管道内检测器数据接收与存储装置,数据接收模块与主控制器模块和外设的数据集线装置相连,配置为通过数据集线装置接收内检测器的传感器探头传输的高速串行数据,并将高速串行数据传输至主控制器模块;里程模块与主控制器模块和里程轮相连,配置为接收多个里程轮的触发信号并传输至主控制器模块;重锤模块与主控制器模块相连,配置为实时记录内检测器的周向角度位置并传输至主控制器模块;主控制器模块包括多个核心芯片,配置为对所述触发信号进行处理获得里程轮信号,在所述里程轮信号的脉冲触发下,通过所述多个核心芯片配合将所述高速串行数据、所述周向角度位置数据存储到所述数据存储模块内。

A Data Acceptance and Storage Device for Detector in Oil and Gas Pipeline

The embodiment of the present invention discloses a data receiving and storage device for detector in oil and gas pipeline. The data receiving module is connected with the main controller module and the peripheral data hub device, and is configured to receive high-speed serial data transmitted by the sensor probe of the internal detector through the data line device, and transmit the high-speed serial data to the main controller module. The block is connected with the odometer wheel, which is configured to receive trigger signals from multiple odometer wheels and transmit them to the main controller module; the hammer module is connected with the main controller module, which is configured to record the circumferential angle position of the inner detector in real time and transmit them to the main controller module; the main controller module includes several core chips, which are configured to process the trigger signals to obtain the odometer wheel signal. The high-speed serial data and the circumferential angle position data are stored in the data storage module through the cooperation of the multiple core chips under the pulse trigger of the odometer signal.

【技术实现步骤摘要】
一种油气管道内检测器数据接收与存储装置
本专利技术实施例涉及石油天然气能源领域和高端装备制造领域,尤指一种油气管道内检测器数据接收与存储装置。
技术介绍
油气管道是能源运输的生命线,其运行状况直接影响到生态环境和国民安全;油气管道缺陷内检测技术与装备的工业化、实用化意义重大。其中,内检测设备主要涉及管道变形检测机器人、管道漏磁检测机器人、管道裂纹检测机器人等。管道检测机器人在管道内检测过程中,其携带的电子系统需要实时采集、传输、存储多个传感器数据。因此,稳定可靠的数据采集、传输与存储系统是内检测器正常工作的关键。目前,在役的内检测器的数据采集与存储系统存在体积大、功耗高、传输速率慢、存储容量有限、可靠性和兼容性低等问题,严重制约着管道内检测器的发展。
技术实现思路
以下是对本文详细描述的主题的概括。本概括并非是为了限制权利要求的保护范围。于本专利技术的一个实施例中,提供了:一种油气管道内检测器数据接收与存储装置,包括:主控制器模块、数据接收模块、数据存储模块、里程模块和重锤模块;所述数据接收模块,分别与所述主控制器模块和外设的数据集线装置相连,配置为通过所述数据集线装置接收所述内检测器的传感器探头传输的高速串行数据,并将所述高速串行数据传输至所述主控制器模块;所述里程模块,与所述主控制器模块和外设的里程轮相连,配置为接收多个里程轮的触发信号,并将所述触发信号传输至所述主控制器模块;所述重锤模块,与所述主控制器模块相连,配置为实时记录所述内检测器的周向角度位置,并将所述周向角度位置传输至所述主控制器模块;所述主控制器模块,包括多个核心芯片,配置为对所述触发信号进行处理获得里程轮信号,在所述里程轮信号的脉冲触发下,通过所述多个核心芯片配合将所述高速串行数据、所述周向角度位置数据存储到所述数据存储模块内。优选的,所述里程模块包括多个里程轮接口,每个里程轮接口配置为接收一个里程轮的触发信号;所述主控制器模块对所述触发信号进行处理获得里程轮信号包括:对所述触发信号进行选择与分频处理获取所述里程轮信号。优选的,所述主控制器模块对所述触发信号进行处理获得里程轮信号包括:从所述多个里程轮的触发信号中,选取在预设时间段内最先到达预设触发里程的里程轮的触发沿作为里程触发信号;对所述里程触发信号进行分频和加密,获得里程轮信号。优选的,所述多个核心芯片包括:现场可编程门阵列FPGA芯片、数字信号处理DSP芯片和高级精简指令集计算机ARM芯片;所述通过所述多个核心芯片配合将所述高速串行数据、所述周向角度位置数据存储到所述数据存储模块内包括:所述FPGA芯片,配置为与所述数据接收模块通信获取所述高速串行数据,并与所述重锤模块通信获取所述周向角度位置,还配置为与所述里程模块通信获取所述触发信号,对所述触发信号进行选择与分频处理获取所述里程轮信号,并将所述高速串行数据、所述周向角度位置以及所述里程轮信号通过通用手机处理器upp通信接口传输至所述DSP芯片;所述的DSP芯片,配置为通过所述upp通信接口接收所述FPGA芯片传输的所述高速串行数据、所述周向角度位置以及所述里程轮信号,并通过SharedRegion的syslink组件将所述高速串行数据、所述周向角度位置以及所述里程轮信号传输至所述ARM芯片;所述ARM芯片,配置为驱动所述数据存储模块的固态硬盘的接口,在所述里程轮信号的脉冲触发下,将所述高速串行数据以及所述周向角度位置数据存储至所述固态硬盘内。优选的,所述的油气管道内检测器数据接收与存储装置,还包括:数据下载与调试模块;所述数据下载与调试模块分别与所述主控制器模块、所述数据存储模块和外设的计算机电连接,配置为向所述计算机反馈所述主控制器模块的状态,并将所述数据存储模块存储的数据下载至所述计算机。优选的,所述数据存储模块还包括:选通开关;所述选通开关,配置为控制所述固态硬盘连接至所述主控制器模块或连接至所述数据下载与调试模块;当所述固态硬盘连接至所述主控制器模块时,所述固态硬盘配置为存储所述主控制器模块传输的数据;当所述固态硬盘连接至所述数据下载与调试模块时,所述数据下载与调试模块配置为将所述固态硬盘存储的数据下载至所述计算机。优选的,所述数据下载与调试模块包括:计算机通信芯片和固态硬盘转通用串行总线USB芯片;所述计算机通信芯片,配置为将RS-232串口数据转换成USB2.0接口数据,并通过USB2.0接口与计算机进行通信;所述固态硬盘转USB芯片,配置为将所述固态硬盘内的数据转换成USB3.0接口数据,并通过USB3.0接口将所述USB3.0接口数据下载至计算机。优选的,所述upp通信接口的速率大于或等于50MB/s;所述SharedRegion组件的速率大于或等于50MB/s;所述ARM芯片采用Linux3.3内核系统;所述ARM芯片的存储速率大于或等于160Mbps;所述数据接收模块采用RS-485差分双工通信芯片;所述固态硬盘的尺寸为70mm×32mm×6mm,容量为512GB。根据权利要求1所述的油气管道内检测器数据接收与存储装置,其中,所述重锤模块包括:角度传感器、重锤和记录单元;所述角度传感器固定在所述内检测器内,随所述内检测器的转动而转动,转动的角度和所述内检测器转动的角度相同;所述重锤时刻指向地面;所述记录单元配置为通过所述角度传感器和所述重锤摆动实时记录所述内检测器的周向角度位置。本专利技术实施例方案的优势:该油气管道内检测器数据接收与存储装置包括具有多个核心芯片的主控制器模块,能够提供丰富、高速和灵活的数据通信接口;主控制器模块分别连接至数据接收模块、数据存储模块、数据下载与调试模块、里程模块和重锤模块,能够实现各类传感器数据的高速、稳定传输与存储功能;本专利技术实施例采用固态硬盘,单块硬盘的最大存储容量达到512GB,极大地提升了内检测器的数据存储量;采用USB3.0高速数据传输接口,数据下载速度达到280MB/S以上,下载硬盘的全部数据时间少于30分钟;本专利技术实施例的装置具有低功耗、体积小巧等特点,支持内检测器的移动速度最高达30m/s,可以为各类型的油气管道内检测器,如变形内检测器、腐蚀漏磁内检测器、裂纹内检测器等提供电子系统的数据控制与数据的高速传输、存储和下载等功能。在阅读并理解了附图和详细描述后,可以明白其他方面。附图说明本专利技术的实施例由范例图示说明,且不因此而受限,随附的附图及相似的符号代表相似的组件,其中:图1为本专利技术实施例的油气管道内检测器数据接收与存储装置结构示意图;图2为本专利技术实施例的包含数据下载与调试模块的油气管道内检测器数据接收与存储装置结构示意图;图3为本专利技术实施例的数据存储模块和数据下载与调试模块的组成结构示意图;图4为本专利技术实施例的主控制器模块组成结构示意图;图5为本专利技术实施例的里程轮触发信号选择与分频算法示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术实施例作详细描述,并不能用来限制本专利技术实施例的保护范围。在本专利技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本专利技术实施例。在本专利技术实施例中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。取决于语境,如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油气管道内检测器数据接收与存储装置,包括:主控制器模块、数据接收模块、数据存储模块、里程模块和重锤模块;所述数据接收模块,分别与所述主控制器模块和外设的数据集线装置相连,配置为通过所述数据集线装置接收所述内检测器的传感器探头传输的高速串行数据,并将所述高速串行数据传输至所述主控制器模块;所述里程模块,与所述主控制器模块和外设的里程轮相连,配置为接收多个里程轮的触发信号,并将所述触发信号传输至所述主控制器模块;所述重锤模块,与所述主控制器模块相连,配置为实时记录所述内检测器的周向角度位置,并将所述周向角度位置传输至所述主控制器模块;所述主控制器模块,包括多个核心芯片,配置为对所述触发信号进行处理获得里程轮信号,在所述里程轮信号的脉冲触发下,通过所述多个核心芯片配合将所述高速串行数据、所述周向角度位置数据存储到所述数据存储模块内。

【技术特征摘要】
1.一种油气管道内检测器数据接收与存储装置,包括:主控制器模块、数据接收模块、数据存储模块、里程模块和重锤模块;所述数据接收模块,分别与所述主控制器模块和外设的数据集线装置相连,配置为通过所述数据集线装置接收所述内检测器的传感器探头传输的高速串行数据,并将所述高速串行数据传输至所述主控制器模块;所述里程模块,与所述主控制器模块和外设的里程轮相连,配置为接收多个里程轮的触发信号,并将所述触发信号传输至所述主控制器模块;所述重锤模块,与所述主控制器模块相连,配置为实时记录所述内检测器的周向角度位置,并将所述周向角度位置传输至所述主控制器模块;所述主控制器模块,包括多个核心芯片,配置为对所述触发信号进行处理获得里程轮信号,在所述里程轮信号的脉冲触发下,通过所述多个核心芯片配合将所述高速串行数据、所述周向角度位置数据存储到所述数据存储模块内。2.根据权利要求1所述的油气管道内检测器数据接收与存储装置,其中,所述里程模块包括多个里程轮接口,每个里程轮接口配置为接收一个里程轮的触发信号;所述主控制器模块对所述触发信号进行处理获得里程轮信号包括:对所述触发信号进行选择与分频处理获取所述里程轮信号。3.根据权利要求1所述的油气管道内检测器数据接收与存储装置,其中,所述主控制器模块对所述触发信号进行处理获得里程轮信号包括:从所述多个里程轮的触发信号中,选取在预设时间段内最先到达预设触发里程的里程轮的触发沿作为里程触发信号;对所述里程触发信号进行分频和加密,获得里程轮信号。4.根据权利要求2所述的油气管道内检测器数据接收与存储装置,其中,所述多个核心芯片包括:现场可编程门阵列FPGA芯片、数字信号处理DSP芯片和高级精简指令集计算机ARM芯片;所述通过所述多个核心芯片配合将所述高速串行数据、所述周向角度位置数据存储到所述数据存储模块内包括:所述FPGA芯片,配置为与所述数据接收模块通信获取所述高速串行数据,并与所述重锤模块通信获取所述周向角度位置,还配置为与所述里程模块通信获取所述触发信号,对所述触发信号进行选择与分频处理获取所述里程轮信号,并将所述高速串行数据、所述周向角度位置以及所述里程轮信号通过通用手机处理器upp通信接口传输至所述DSP芯片;所述的DSP芯片,配置为通过所述upp通信接口接收所述FPGA芯片传输的所述高速串行数据、所述周向角度位置以及所述里程轮信号,并通过SharedRegion的s...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭静波朴冠宇胡铁华
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:北京,11

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