管道内检测漏磁和惯导子系统数据的在线同步方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于实时时间的PIG漏磁、惯导子系统输出数据的管道内检测漏磁和惯导子系统数据的在线同步方法，步骤一，PIG主控计算机实时采集惯导数据；步骤二，PIG主控计算机实时采集漏磁数据；步骤三，在线的实时漏磁、惯导数据同步。采用本发明专利技术的同步方法，充分利用了在线通信系统延迟远小于同步精度需求的特点，直接使用在线数据的实时数据融合解决时间同步问题。相对于使用全部里程数据作为同步基准的离线处理方法，可以大幅度提高同步精度，并有效解决PIG运动过程中里程计失效或者后期里程数据修正造成的同步失败问题。

【技术实现步骤摘要】
管道内检测漏磁和惯导子系统数据的在线同步方法
本专利技术涉及管道检测领域，涉及一种管道内检测装置(PIG)的内部子系统输出数据的同步方法，具体地说是涉及管道内检测装置中漏磁和惯导两个子系统，各种管道管径的漏磁/惯导组合内检测系统都可以使用该同步方法。
技术介绍
1.管道内检测管道内检测装置(PIG)在管道内运动过程中，可以对管道缺陷或变形情况进行测量。PIG通常根据当前的任务需要，可以搭载多个检测子系统。由于需要根据不同任务灵活组合各检测子系统，各子系统通常有独立的数据采集和存储能力。由于漏磁装置占用PIG空间相对较大，因此不能和惯导装置安装在一个PIG的腔体中，无法在空间上看成一体，无法共享一个里程数据。2.PIG内部子系统之间的同步问题当多个检测子系统之间需要配合使用时，数据之间的同步关系非常重要。例如，当漏磁检测和惯导定位检测两个子系统搭载在同一PIG平台上，同时进行在线检测，理论上下载的数据应该是高度同步的，即当检测工作结束，依照检测得到的数据，惯导定位和漏磁检测的对象必须在时间和空间上保持同一个尺度。空间尺度的问题容易解决，惯导系统和漏磁系统的相对位置是固定的，同一时刻，惯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.管道内检测漏磁和惯导子系统数据的在线同步方法，PIG在管道中运行，其中的漏磁和惯导检测子系统同时执行在线测量任务；两个子系统分别安装在两个仓室中，不能共享一组里程数据；惯导系统和漏磁系统的检测数据分别通过高速端口实时输入到PIG的主控计算机中，在主控计算机中进行在线的实时数据同步处理，其特征在于：方法步骤如下：步骤一，PIG主控计算机实时采集惯导数据；主控计算机提取出惯导子系统当前发送过来的惯导数据帧结构；其中至少包括如下数据项：SINS_time(当前数据的采样时间，是物理时间的编码)，WX、WY、WZ(三维角速度)，AX、AY、AZ(三维加速度)，Od1、Od2、Od3(三路里程)，T...

【技术特征摘要】
1.管道内检测漏磁和惯导子系统数据的在线同步方法，PIG在管道中运行，其中的漏磁和惯导检测子系统同时执行在线测量任务；两个子系统分别安装在两个仓室中，不能共享一组里程数据；惯导系统和漏磁系统的检测数据分别通过高速端口实时输入到PIG的主控计算机中，在主控计算机中进行在线的实时数据同步处理，其特征在于：方法步骤如下：步骤一，PIG主控计算机实时采集惯导数据；主控计算机提取出惯导子系统当前发送过来的惯导数据帧结构；其中至少包括如下数据项：SINS_time(当前数据的采样时间，是物理时间的编码)，WX、WY、WZ(三维角速度)，AX、AY、AZ(三维加速度)，Od1、Od2、Od3(三路里程)，T1、T2(IMU内部温度)等，全部数据不超过1K字节；SINS_time时刻的采样点的全部惯导数据定义为SINS_od_output(SINS_time)＝{SINS_time，WX，WY，WZ，AX，AY，AZ，Od1、Od2、Od3，T1，T2}任何时刻，主控计算机最新接受的惯导数据采样点的采样时间定义为SINS_time_on，而其上一个采样点的时间定义为SINS_time_before；USB2.0端口每隔1毫秒向主控计算机发送一个数据包，每个数据包封装至少256K字节的有效数据；IMU的采样频率F_IMU远小于1KHz，因此USB2.0端口造成的通信延迟不超过1毫秒，相对于管道内检测工程对数据同步的精度要求(0.1秒)来说可以忽略不计；因此，当主控计算机从USB端口得到一帧数据，该帧数据中最多包含一个来自惯导系统的当前时间的数据，即SINS_od_output(SINS_time_on)；步骤二，PIG主控计算机实时采集漏磁数据；漏磁数据由N个传感器数据通道组成，定义主控计算机的高速数据采集卡的采样频率为M，N个传感器通道分时共享高速数据采集卡，定义F_LC为漏磁子系统的采样频率，则有显然，当前第i(0≤i＜N)路漏磁传感器数据通道的输出数据定义为LCi；其采样频率为F_LC；把下标为0到N-1的传感器通道循环一次采集得到的数据集合(定义为LC_output)看成一个采样点，共享一个采样点时间LC_time，LC_output描述为LC_output(LC_time)＝{LC_time，fresh，LC0，LC1，…，LCN-1}LC_time为漏磁系统输出当前数据的采样时间，是物理时间的编码，其初值由漏磁系统提供，不考虑物理时间的精度问题，仅用于LC_output数据的排序；fresh为“时间已更新”标记，初值为0，如果令fresh＝1，则表明LC_time已经刷新，当前LC_output(LC_time)数据记录已经完成了同步操作；设计PIG系统，容易实现F_LC≥1KHz漏磁系统的采样频率通常远大于1KHz，即漏磁系统输出LC_output数据的周期远小...

【专利技术属性】
技术研发人员：闵希华，杨理践，刘剑，耿丽媛，胡江锋，吴建成，徐春燕，金剑，黄忠胜，许光达，周斌，李坤，靳鹏，耿浩，范存全，
申请(专利权)人：中石油管道有限责任公司西部分公司，
类型：发明
国别省市：新疆,65