压力管道运行数据采集装置、管道智能内检测器制造方法及图纸

本发明专利技术属于管道内检测技术领域，具体涉及一种压力管道运行数据采集装置、管道智能内检测器，旨在解决现有技术中的管道检测装置结构复杂且智能化程度低的问题；装置包括承压舱体，内部具有中空的第一腔室和第二腔室，第一腔室、第二腔室分别设置有第一连接支架和第二连接支架；承压舱体的一个端部设有通孔；承压舱盖，可启闭地盖合于所述通孔，承压舱盖上开设有容纳槽，用于设置通讯装置；MEMS‑IMU和核心处理板，依次装设于所述第一连接支架；核心处理板基于MEMS‑IMU采集的数据进行存储及处理；散热模块，装设于核心处理板；供能模块，装设于第二连接支架；本发明专利技术提供的数据采集装置结构简单，稳定性好，集成度高。

Pressure pipeline operation data acquisition device, pipeline intelligent internal detector

【技术实现步骤摘要】
压力管道运行数据采集装置、管道智能内检测器
本专利技术属于管道内检测
，具体涉及一种压力管道运行数据采集装置、管道智能内检测器。
技术介绍
我国的大部分油气管道分布在山区，滑坡、水毁、沉降、崩塌、泥石流等地灾灾害都会引起局部管段发生位移或者弯曲，若发生位移的管段存在焊缝质量缺陷、管体缺陷，可能导致管道断裂或者应力集中开裂，造成严重的安全生产事故。常规的位移监测技术主要通过对关键点进行监测，缺乏管道线路的全面性，目前公认比较有效的手段是搭载IMU测绘装置进行多次的管线弯曲应变和位移检测；现有的IMU测绘装置主要由光纤陀螺仪和石英挠性加速度计组成，尺寸较大、不具备运行压力、运行温度等管道运行数据采集功能，必须与检测器搭配使用，无法在清管器上进行搭载，适用管道口径的范围小，不便于与检测器集成，测绘装置单独组成一节，设备笨重，成本高，设备准备周期长，不适用于在一年中多次开展弯曲应变和位移检测的山区管道。
技术实现思路
为了解决上述问题，即为了解决现有技术中的管道检测装置结构复杂且智能化程度低的问题，本专利技术提供了一种压力管道运行数据采集装置、管道智能内检测器。本专利技术的第一方面提供了一种压力管道运行数据采集装置，该装置包括：承压舱体，内部具有中空的第一腔室和第二腔室，所述第一腔室、所述第二腔室分别设置有第一连接支架和第二连接支架；所述承压舱体的一个端部设有通孔；承压舱盖，可启闭地盖合于所述通孔，所述承压舱盖上开设有容纳槽，用于设置通讯装置；MEMS-IMU和核心处理板，所述MEMS-IMU、所述核心处理板依次装设于所述第一连接支架；所述核心处理板基于所述MEMS-IMU采集的数据进行存储及处理；散热模块，所述散热模块装设于所述核心处理板；供能模块，所述供能模块装设于所述第二连接支架。在一些优选实施例中，所述核心处理板包括FPGA芯片、SATA盘、ADC芯片、温补晶振、PCIE通讯接口和J30J连接器，所述SATA盘、所述ADC芯片、所述温补晶振、所述PCIE通讯接口均与所述FPGA芯片信号连接；所述FPGA芯片配置为接收、控制并管理各种信号；所述J30J连接器配置为与外部设备的互联互通。在一些优选实施例中，所述FPGA芯片包括控制模块、里程优选模块、时钟管理模块、模拟通道采集模块、IMU通道采集模块、存储管理模块和PCIE通讯接口模块，所述里程优选模块、所述时钟管理模块、所述模拟通道采集模块、所述IMU通道采集模块、所述存储管理模块、所述PCIE通讯接口模块均与所述控制模块信号连接；所述控制模块配置为完成系统调试模式、采集模式的切换、触发，以及固定频率采集模式的数据帧生成；所述里程优选模块配置为完成三路里程的优选及倍频工作，为所述控制模块提供里程优选信号以作为里程脉冲计数和触发使用；所述时钟管理模块配置为完成系统时钟同步及所述温补晶振分频工作；所述模拟通道采集模块配置为基于所述控制模块发送的触发指令控制模数转换器完成压力、温度传感器模拟信号的采集；所述IMU通道采集模块配置为完成MEMS-IMU陀螺仪及加速度计通道数据的采集；所述存储管理模块配置为基于所述控制模块发送的指令将所述模拟通道采集模块、所述IMU通道采集模块采集的数据分区存储至所述SATA盘；所述PCIE接口模块配置为与PC机进行通讯。在一些优选实施例中，所述核心处理板采用双模式采集存储系统，该系统包括固定频率采集模式程序、触发采集模式程序和双模式实时分区存储管理程序；所述固定频率采集模式程序配置为用于完成MEMS-IMU数据的采集并与时间、里程计数组帧；所述触发采集模式程序配置为在优选里程脉冲触发下完成模拟信号的采集并与时间、里程计数组帧；所述双模式实时分区存储管理程序配置为通过严格的时序控制规划不同数据帧的存放位置，以完成双模式数据的实时分区存储。在一些优选实施例中，所述散热模块包括散热片；所述散热片的一侧设置有连接部，所述连接部用于固定所述核心处理板；所述散热片的另一侧向外凸起形成凸起结构，所述凸起结构的端部设置有多个凹槽，多个所述凹槽间隔设置。在一些优选实施例中，所述散热片与所述承载舱体之间的间隙均填充有导热硅胶。在一些优选实施例中，所述散热片的材料为铝。在一些优选实施例中，所述温补晶振为32.768KHz高精度温补晶振。在一些优选实施例中，所述承压舱盖与所述承压舱体通过可活动连接件连接并通过压紧件锁紧于所述承压舱体；所述承压舱体的外壁设置有连接部，用于与其它装置连接。本专利技术的第二方面提供了一种管道智能内检测器，包括调速单元、动力单元和控制系统单元，所述调速单元配置为用于进行运行速度调节；所述动力单元配置为提供运动所需动力；所述控制系统单元装设有上面任一项所述的压力管道运行数据采集装置。本专利技术提供了一种适用管道口径范围广、便于与清管器或检测器集成、准备周期短、精度高、结构简单可靠、抗冲击性强、稳定性好的压力管道运行数据采集装置；所设计的压力管道运行数据采集装置在各种口径管道中均可使用，且保证检测信号精确、可靠。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1是本专利技术中的压力管道运行数据采集装置的一种具体实施例的结构示意图；图2是图1中的核心处理板的功能框架示意图。附图标记说明依次如下：1、MEMS-IMU；2、IMU安装座；3、核心处理板；4、散热片；5、电池包；6、承压舱体；7、承压舱盖；8、PCIE转接板；9、Seacon连接器；10、第一连接支架；11、连接支柱。具体实施方式为使本专利技术的实施例、技术方案和优点更加明显，下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本专利技术的技术原理，并非旨在限制本专利技术的保护范围。本专利技术的第一方面提供了一种压力管道运行数据采集装置，该装置包括：承压舱体，内部具有中空的第一腔室和第二腔室，第一腔室、第二腔室分别设置有第一连接支架和第二连接支架；承压舱体的一个端部设有通孔；通过不同区域的第一连接支架、第二连接支架的设置，保证腔室内部设置的各个部件的固定，结构简单，集成度高；承压舱盖，可启闭地盖合于通孔，承压舱盖上开设有容纳槽，用于设置通讯装置；MEMS-IMU和核心处理板，MEMS-IMU、核心处理板依次装设于第一连接支架；核心处理板基于MEMS-IMU采集的数据进行存储及处理；核心处理板基于MEMS-IMU采集的数据进行存储及处理；核心处理板通过固定频率采集模式完成IMU数据的采集，通过触发模式完成外部传感器数据的采集，两种采集模式共用里程系统及时间系统，数据相互独立、分区存储，便于后续数据解析、分析及自动对齐；散热模块，散热模块装设于核心本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压力管道运行数据采集装置，其特征在于，该装置包括：/n承压舱体，内部具有中空的第一腔室和第二腔室，所述第一腔室、所述第二腔室分别设置有第一连接支架和第二连接支架；所述承压舱体的一个端部设有通孔；/n承压舱盖，可启闭地盖合于所述通孔，所述承压舱盖上开设有容纳槽，用于设置通讯装置；/nMEMS-IMU和核心处理板，所述MEMS-IMU、所述核心处理板依次装设于所述第一连接支架；所述核心处理板基于所述MEMS-IMU采集的数据进行存储及处理；/n散热模块，所述散热模块装设于所述核心处理板；/n供能模块，所述供能模块装设于所述第二连接支架。/n

【技术特征摘要】
1.一种压力管道运行数据采集装置，其特征在于，该装置包括：
承压舱体，内部具有中空的第一腔室和第二腔室，所述第一腔室、所述第二腔室分别设置有第一连接支架和第二连接支架；所述承压舱体的一个端部设有通孔；
承压舱盖，可启闭地盖合于所述通孔，所述承压舱盖上开设有容纳槽，用于设置通讯装置；
MEMS-IMU和核心处理板，所述MEMS-IMU、所述核心处理板依次装设于所述第一连接支架；所述核心处理板基于所述MEMS-IMU采集的数据进行存储及处理；
散热模块，所述散热模块装设于所述核心处理板；
供能模块，所述供能模块装设于所述第二连接支架。


2.根据权利要求1所述的压力管道运行数据采集装置，其特征在于，所述核心处理板包括FPGA芯片、SATA盘、ADC芯片、温补晶振、PCIE通讯接口和J30J连接器，所述SATA盘、所述ADC芯片、所述温补晶振、所述PCIE通讯接口均与所述FPGA芯片信号连接；所述FPGA芯片配置为接收、控制并管理各种信号；
所述J30J连接器配置为与外部设备的互联互通。


3.根据权利要求2所述的压力管道运行数据采集装置，其特征在于，所述FPGA芯片包括控制模块、里程优选模块、时钟管理模块、模拟通道采集模块、IMU通道采集模块、存储管理模块和PCIE通讯接口模块，所述里程优选模块、所述时钟管理模块、所述模拟通道采集模块、所述IMU通道采集模块、所述存储管理模块、所述PCIE通讯接口模块均与所述控制模块信号连接；
所述控制模块配置为完成系统调试模式、采集模式的切换、触发，以及固定频率采集模式的数据帧生成；
所述里程优选模块配置为完成三路里程的优选及倍频工作，为所述控制模块提供里程优选信号以作为里程脉冲计数和触发使用；
所述时钟管理模块配置为完成系统时钟同步及所述温补晶振分频工作；
所述模拟通道采集模块配置为基于所述控制模块发送的触发指令控制模数转换器完成压力、温度传感器模拟信号的采集；
所述IMU通道采集模块配置为完成MEMS-IMU陀螺仪及加速度计通道数据的采集；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘高菲，洪险峰，刘利威，李卫全，白港生，杨金生，张畅，于超，刘争，
申请(专利权)人：中国石油管道局工程有限公司，中国石油天然气集团有限公司，中油管道检测技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河北;13