CN104052120B - 带自发电***的石油管道内检测器的电源监控方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带自发电***的石油管道内检测器的电源监控方法及***，实时获取内检测器蓄电池组的端电压、端电流和表面温度，监控内检测器中AC/DC转换电路和DC-DC？Buck电路是否出现过压或过流，根据端电压、端电流和表面温度，利用蓄电池等效电路计算出得到SOC估计值，对SOC估计值实时判断，根据SOC估计值大小来控制传感器的开启与关闭，并对蓄电池组能耗对应的剩余时间进行预测，带自发电***的石油管道内检测器的电源监控***，包括SOC估计模块、电源监控模块、充放电模块和能源预测模块，本发明从不同角度修正了SOC值，提高了可靠性与稳定性，使得石油管道内检测器更加精确估算剩余电量来保证正常的检测工作。

Description

带自发电***的石油管道内检测器的电源监控方法及***

技术领域

本发明属于电气工程及其自动化技术领域，具体涉及带自发电***的石油管道内检测器的电源监控***及方法。

背景技术

随着我国油田开发的迅猛趋势，石油管道运输业技术尤其是对石油管线损伤和缺陷的探伤检测技术的发展要求日益显著。电源控制***作为整个检测器电力***的核心部分，承担着对检测器各个功能环节的电力支持。电源控制***包括多个功能模块，其中核心部分为电池组荷电状态SOC估计模块，其余模块围绕此模块配合协作，达到电源管理的目的。所以设计合理完善的电源管理***是内检测器安全稳定运行的技术保障。

内检测器安装电池组后要长期运行于管道内部，一般要求航行距离为50—100km，电池组随时间老化，而电池组无法取出测量其参数性能的变化，所以传统的内检测器电源控制***中对电池组荷电状态SOC的分析与定义模糊、不准确且不易于进行预测与控制，很难满足现有内检测器充放电等状态下对蓄电池组电量的估算和预警，所以存在预测不准确导致的供电不稳、安全可靠性低、经济成本高、能源浪费和效率低等问题。

目前石油管道内检测器多带有自发电***，由内检测器在管道中运行发出的电能为用电设备供电，同时为电池组充电。传统电源控制***没有充分考虑自发电模块的应用，设计功能不够全面。针对以上缺陷，结合现有内检测器技术特点，充分考虑内检测器功能模块之间的工作关系与逻辑特点，设计一套完整的电源控制***，实现内检测器准确估计电池组荷电状态SOC估计值及各种工作模式智能切换等功能具有一定现实意义。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种带自发电***的石油管道内检测器的电源监控方法及***。

本发明的技术方案是：

带自发电***的石油管道内检测器的电源监控方法，包括以下步骤：

步骤1：石油管道内检测器在管道内工作过程中，内检测器自发电***实时对蓄电池组进行充电并对内检测器的各用电设备进行供电，实时获取蓄电池组的端电压、蓄电池组的端电流、蓄电池组的表面温度、用于对蓄电池组充电的AC/DC转换电路的电压和DC-DCBuck电路的电压、用于对各用电设备供电的DC-DCBuck电路的电压和电流。

步骤2：判断用于对蓄电池组充电的AC/DC转换电路、用于对蓄电池组充电的DC-DCBuck电路、用于对各用电设备进行供电的DC-DCBuck电路是否出现过压或过流现象，若是，则对出现过压或过流现象的电路输出故障封锁信号，对该电路进行重启，并返回步骤1，否则，执行步骤3。

步骤3：根据蓄电池组的端电压、端电流和表面温度，利用蓄电池等效电路模型得到蓄电池组的开路电压，进而得到SOC值，并对SOC值进行修正，得到SOC估计值。

步骤4：若SOC估计值＞20％，则内检测器处于正常工作状态，内检测器的所有传感器处于开启状态，对内检测器在该工作状态下蓄电池组能耗对应的剩余时间进行预测，执行步骤10，若SOC估计值≤20％，执行步骤5。

步骤5：内检测器处于电量不足状态，内检测器继续工作，同时关闭内检测器的轴向、径向和周向上1/3的传感器，对内检测器在该工作状态下蓄电池组能耗对应的剩余时间进行预测。

步骤6：判断SOC估计值是否小于10％，若是，执行步骤7，否则，返回步骤5。

步骤7：内检测器继续工作，同时关闭内检测器的轴向、径向和周向上2/3的传感器，对内检测器在该工作状态下蓄电池组能耗对应的剩余时间进行预测。

步骤8：判断SOC估计值是否小于截止SOC值，若是，则执行步骤9，否则，返回步骤7。

步骤9：内检测器处于待机状态，关闭内检测器所有传感器，内检测器自发电***实时对蓄电池组进行充电，若SOC估计值大于10％，执行步骤10，否则，内检测器继续处于待机状态。

步骤10：判断内检测器是否完成石油管道检测工作任务，若是，则内检测器处于待机状态，关闭内检测器所有传感器，将内测器的蓄电池组取出，对蓄电池组进行市电充电，否则，返回步骤1。

步骤11：内检测器处于待机状态时，根据内检测器工作需求，重新开启内检测器进行工作。

其中，步骤3中对SOC值进行修正，包括老化、循环修正和充电修正，老化、循环修正SOC值为其中，蓄电池组已经衰减容量C_I为蓄电池组初始额定容量，C_i为蓄电池组报废时额定容量，T为蓄电池组可使用时长，t为蓄电池组已经使用时长，SOC为SOC值，充电修正SOC值：即其中Q₀为蓄电池组自发电***充入电量。

对内检测器在该工作状态下蓄电池组能耗对应的剩余时间进行预测，具体按如下方法：蓄电池组能耗对应的剩余时间其中，P为内检测器在该工作正常工作状态开启的电气设备的总功耗，单位为W。

带自发电***的石油管道内检测器的电源监控方法的***，包括SOC估计模块、电源监控模块、充放电模块和能源预测模块。

所述的电源监控模块用于实时获取蓄电池组的端电压、蓄电池组的端电流、蓄电池组的表面温度、用于对蓄电池组充电的AC/DC转换电路的电压和DC-DCBuck电路的电压、用于对各用电设备进行供电的DC-DCBuck电路的电压和电流，判断用于对蓄电池组充电的AC/DC转换电路、用于对蓄电池组充电的DC-DCBuck电路、用于对各用电设备供电的DC-DCBuck电路是否出现过压或过流现象，若是，则对出现过压或过流现象的电路输出故障封锁信号，对该电路进行重启，重新实时获取蓄电池组的端电压、蓄电池组的端电流、蓄电池组的表面温度、用于对蓄电池组充电的AC/DC转换电路的电压和DC-DCBuck电路的电压、用于对各用电设备进行供电的DC-DCBuck电路的电压和电流，否则，将获取的蓄电池组的端电压、蓄电池组的端电流、蓄电池组的表面温度传送至SOC估计模块。

SOC估计模块用于根据从电源监控模块获得的蓄电池组的端电压、端电流和表面温度，利用蓄电池等效电路模型得到蓄电池组的开路电压，进而得到SOC值，并对SOC值进行老化、循环修正和充电修正，得到SOC估计值。

充放电模块用于控制内检测器自发电***实时对蓄电池组进行充电并对内检测器的各用电设备进行供电。

能耗预测模块用于对内检测器在不同工作状态下蓄电池组能耗对应的剩余时间的预测。

本发明的有益效果是：提出了一种带自发电***的石油管道内检测器的电源监控方法，充分考虑了石油管道内检测器工作时由电流、温度、自放电现象、充放电循环带来的老化、充放电效率等因素引起的SOC值衰减情况，从不同角度修正了SOC值，提高了可靠性与稳定性，使得石油管道内检测器可以随时更加精确估算剩余电量来保证正常的检测工作。

带自发电***的石油管道内检测器的电源监控***中的四个功能模块，用于完成各自功能，并充分考虑内检测器工作特点，应用于不同工作状态，并实现不同工作状态的监控，实现了对石油管道内检测器蓄电池组电量的估计与工作模式的智能切换。

附图说明

图1是本发明具体实施方式的带自发电***的石油管道内检测器的电源监控方法的流程图；

图2是本发明具体实施方式的带自发电***的石油管道内检测器的电源监控方法中的SOC估计值计算的原理图；

图3是本发明具体实施方式中PNGV模型示意图；

图4是本发明具体实施方式中内检测器在电量不足状态下，对石油管道内检测器关闭三分之一的传感器的示意图；

图5是本发明具体实施方式中内检测器在SOC值<10％的状态下，对石油管道内检测器关闭三分之二的传感器的示意图；

图6是本发明具体实施方式中带自发电***的石油管道内检测器的电源监控***的SOC估计模块原理图；

图7是本发明具体实施方式中带自发电***的石油管道内检测器的电源监控***的电源监控模块原理图；

图8是本发明具体实施方式中石油管道内检测器的电源控制***的电源监控模块监控AC/DC转换电路和DC-DCBuck电路的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明具体实施方式加以详细的说明。

如图1所示，带自发电***的石油管道内检测器的电源监控方法，包括以下步骤：

步骤1：带自发电***的石油管道内检测器对50km里程管道进行检测，内检测器在管道内工作过程中，内检测器自发电***实时对蓄电池组进行充电并对内检测器的各用电设备进行供电，实时获取蓄电池组的端电压U_L、蓄电池组的端电流I_L、蓄电池组的表面温度tem、用于对蓄电池组充电的AC/DC转换电路的电压和DC-DCBuck电路的电压、用于对各用电设备供电的DC-DCBuck电路的电压和电流。

步骤2：判断用于对蓄电池组充电的AC/DC转换电路和DC-DCBuck电路、用于对各用电设备供电的DC-DCBuck电路是否出现过压或过流现象，若是，则对出现过压或过流现象的电路输出故障封锁信号，对该电路进行重启，并返回步骤1，否则，执行步骤3。

电路的过压或过流一般定义为电路电压值或电流值超过设定的允许值，本实施方式中，设定的允许值为标准电压值或标准电流值的20％，内检测器自发电***包括叶轮自发电***和压电振子自发电***，叶轮自发电***对蓄电池组进行充电的AC/DC转换电路的标准输入、输出电压为20V/20V，压电振子自发电***对蓄电池组进行充电的AC/DC转换电路的标准输入、输出电压为14.4V/14.4V，自发电***对传感器供电的DC-DCBuck电路的标准输出电压、电流值为5V/6mA，自发电***对FPGA控制芯片供电的DC-DCBuck电路的标准输出电压、电流值为5V/100mA，自发电***对AVR电源芯片供电的DC-DCBuck电路的标准输出电压、电流值为3.3V/40mA，自发电***对存储设备供电的DC-DCBuck电路的标准输出电压、电流值为10V/0.8A。

判断自发电***对蓄电池组进行充电的AC/DC转换电路和DC-DCBuck电路的输入电压值和输出电压值、自发电***对各用电设备供电的DC-DCBuck电路的输出电压值和输出电流值是否大于标准电压或标准电流的20％，即出现过压或过流现象，则对出现过压或过流现象的电路输出故障封锁信号，对该电路进行重启，返回步骤1，否则，执行步骤3。

步骤3：如图2所示，根据蓄电池组的端电压U_L、端电流I_L和表面温度tem，利用蓄电池等效电路模型得到蓄电池组的开路电压U_OC，进而得到SOC值，并对SOC值进行修正，得到SOC估计值。

步骤3.1：根据蓄电池组的端电压U_L、端电流I_L和表面温度tem，利用如图3所示PNGV模型得到蓄电池组的开路电压U_OC，PNGV模型的蓄电池组开路电压U_OC与蓄电池组的端电压U_L、蓄电池组的端电流I_L、蓄电池组模型中元件参数值的计算关系，得到蓄电池组开路电压U_OC的计算公式如下：

$U_{\mathrm{OC}}=U_L+\frac{1}{C_b}\left({\&Integral;I}_L\mathrm{dt}\right)+R_p{I}_p+R_o{I}_L---\left(1\right)$

其中，U_L为蓄电池组的端电压，I_L为蓄电池组的端电流，R_o为蓄电池组欧姆内阻，R_p为蓄电池组极化内阻，C_p为蓄电池组极化电容，C_b为负载产生电流时的电容，I_p为蓄电池组极化电流，U_OC表示蓄电池组开路电压。

R_o、R_p、C_p、C_b、I_p为蓄电池组模型中元件参数值，由不同温度、不同SOC值决定。

步骤3.2：在不同温度下，对蓄电池组进行HPPC放电试验，拟合出蓄电池组开路电压U_OC、SOC值和PNGV模型中元件参数值的关系曲线，其方法是在SOC值从0.1至0.9变化的过程中，SOC值每变化0.1记录一次蓄电池组开路电压U_OC值、PNGV模型中元件参数值，即得到不同温度下蓄电池组开路电压U_OC、SOC值和PNGV模型中元件参数值的对应关系，拟合出其关系曲线。

本实施方式中，得到温度在20℃时，蓄电池组开路电压U_OC、SOC值和PNGV模型中元件参数值的对应关系如下表所示：

步骤3.3：根据获取的蓄电池组的端电压U_L、蓄电池组的端电流I_L利用PNGV模型和前一时刻SOC值对应的PNGV模型元件参数值计算出蓄电池组开路电压U_OC，对蓄电池组开路电压U_OC进行插值计算，将差值计算后的开路电压值U_OC与对应蓄电池表面温度下的拟合蓄电池组开路电压U_OC与SOC值的关系曲线进行对照，得到SOC值。

本实施方式中，获取的蓄电池组的表面温度tem为20℃，蓄电池组的端电压U_L为3.324V，蓄电池组的端电流I_L为1.105A，前一时刻的SOC值为90％，对照蓄电池组开路电压U_OC、SOC值和PNGV模型中元件参数值的关系曲线得到PNGV模型元件参数值：蓄电池组欧姆内阻0.99mΩ、蓄电池组极化内阻0.3mΩ、负载产生电流时的电容390.6F，将以上参数代入PNGV模型等效公式中，计算出蓄电池组的开路电压值为3.364V，对蓄电池组开路电压值进行插值计算，将差值计算后的开路电压值与对应蓄电池表面温度下的拟合蓄电池组开路电压U_OC与SOC值的关系曲线进行对照，得到SOC值为90％。

步骤3.4：对SOC值进行老化、循环修正和充电修正，得到SOC估计值。

在内检测器工作时，根据蓄电池组已经使用时长，可以计算出蓄电池组已经衰减容量，蓄电池组已经衰减容量计算公式为：

$Q_F=\frac{t}{T}(C_I-C_i)---\left(2\right)$

其中，C_I为蓄电池组初始额定容量，C_i为蓄电池组报废时额定容量，T为电池可使用时长，t为电池已经使用时长，Q_F为蓄电池组已经衰减容量。

所以，蓄电池组的实际容量为C_I-Q_F，则蓄电池组老化、循环修正后的SOC′值为：

${\mathrm{SOC}}^{\&prime;}=\frac{\mathrm{SOC}\&times;C_I}{C_I-Q_F}---\left(3\right)$

在内检测器工作时，内检测器自发电***实时对蓄电池组进行充电，若此时充入电量为Q₀，当前的蓄电池组的剩余电量为SOC×C_I、蓄电池组的实际容量为C_I-Q_F，

则对SOC值进行充电修正后的SOC估计值为：

本实施方式中，经过老化、循环补偿修正和充电补偿修正，得到估计的SOC_new值为91％。

同时，蓄电池组在静置不用时会出现自放电，而由于自放电量很小，可以忽略不计。

步骤4：若SOC估计值＞20％，则内检测器处于正常工作状态，内检测器的所有传感器处于开启状态，对内检测器在该工作状态下蓄电池组能耗对应的剩余时间进行预测，执行步骤10，若SOC估计值≤20％，执行步骤5。

内检测器在该工作状态下蓄电池组能耗对应的剩余时间为当前SOC估计值与蓄电池组额定容量的乘积与当前工作状态下开启的各用电设备的总功率的比值：

其中，P₁为内检测器在正常工作状态下开启的电气设备的总功耗，单位为W。

本实施方式中，石油管道内检测器处于正常工作状态时所有电气设备都开启时的功耗P₁为19.36W，蓄电池组额定容量为0.15kW·h，在当前SOC估计值为91％，所以计算出内检测器在正常工作状态下剩余使用时间为7.051h。

步骤5：内检测器处于电量不足状态，内检测器继续工作，如图4所示，同时关闭内检测器的轴向、径向和周向上1/3的传感器，对内检测器在该工作状态下蓄电池组能耗对应的剩余时间进行预测。

本实施方式中，传感器共300个，则关闭内检测器中轴向、径向和周向上的共100个传感器，对内检测器在该工作状态下蓄电池组能耗对应的剩余时间进行预测：

其中，P₂为内检测器在电量不足状态下关闭100个传感器后电气设备的总功耗，单位为W。

本实施方式中，石油管道内检测器在电量不足状态下电气设备功耗P₂为16.36W，当前SOC估计值为15％、电池组额定容量0.15kW·h，所以计算出内检测器在电量不足状态下剩余使用时间为9.168h。

步骤6：判断SOC估计值是否小于10％，若是，执行步骤7，否则，返回步骤5。

步骤7：内检测器继续工作，如图5所示，同时关闭内检测器的轴向、径向和周向上2/3的传感器，对内检测器在该工作状态下蓄电池组能耗对应的剩余时间进行预测。

关闭内检测器中轴向、径向和周向上的共200个传感器，对内检测器在该工作状态下蓄电池组能耗对应的剩余时间进行预测：

其中，P₃为内检测器在SOC估计值小于10％的状态下关闭200个传感器后电气设备的总功耗，单位为W。

本实施方式中，石油管道内检测器处于该工作状态下电气设备功耗P₃为13.36W，当前SOC估计值为8％、蓄电池组额定容量0.15kW·h，所以计算出内检测器SOC估计值小于10％的状态下剩余使用时间为0.898h。

步骤8：判断SOC估计值是否小于截止SOC值，本实施方式中，设定截止SOC值设置为5％，随着时间的延长，SOC估计值可能会继续下降而低于5％，若是，则执行步骤9，否则，返回步骤7。

步骤9：内检测器处于待机状态，关闭内检测器所有传感器，此时由于内检测器的所有用电设备都关闭了，所以不需要进行蓄电池组能耗对应的剩余时间进行预测，同时内检测器自发电***实时对蓄电池组进行充电，若SOC估计值大于10％，执行步骤10，否则，内检测器继续处于待机状态。

步骤10：判断内检测器是否完成石油管道检测工作任务，本实施方式中，石油管道检测工作任务里程为50km，若内检测器已完成了50km的管道检测工作任务，则内检测器处于待机状态，关闭内检测器所有传感器，将内测器的蓄电池组取出，对蓄电池组进行市电充电，外接市电进行充电时，市电为220V、50Hz的交流电，需要经过AC/DC转换电路将交流电转换为直流电，一般可以到市场上买到合适的充电器，对蓄电池组进行充电。否则，返回步骤1。

步骤11：内检测器处于待机状态时，根据内检测器工作需求，重新开启内检测器进行工作。

带自发电***的石油管道内检测器的电源监控***包括SOC估计模块、电源监控模块、充放电模块和能源预测模块。

如图6所示，SOC估计模块用于根据从电源监控模块获得的蓄电池组的端电压U_L、端电流I_L和表面温度tem，利用PNGV模型和前一时刻SOC值对应的PNGV模型元件参数值计算出蓄电池组开路电压U_OC，对蓄电池组开路电压U_OC进行插值计算，将差值计算后的开路电压值U_OC与对应蓄电池表面温度下的拟合蓄电池组开路电压U_OC与SOC值的关系曲线进行对照，得到SOC值，并对SOC值进行老化、循环修正和充电修正，得到SOC估计值。

本实施方式中，带自发电***的石油管道内检测器的电源监控***的SOC估计模块、能耗预测模块和电源监控模块可以CAN总线发出与接收数据帧来进行通讯，实现对蓄电池组进行不同工作状态的转换。带自发电***的石油管道内检测器的电源监控***可以选用PIC微处理器，完成其监控功能。

如图7所示，电源监控模块用于实时获取蓄电池组的端电压U_L、蓄电池组的端电流I_L、蓄电池组的表面温度tem、叶轮自发电***和压电振子自发电***对蓄电池组充电的AC/DC转换电路的电压和DC-DCBuck电路的电压、叶轮自发电***和压电振子自发电***对内检测器中传感器、FPGA控制芯片、AVR电源芯片及存储设备进行供电的DC-DCBuck电路的电压和电流，判断叶轮自发电***和压电振子自发电***对蓄电池组充电的AC/DC转换电路的输入电压和输出电压、DC-DCBuck电路的输入电压和输出电压、叶轮自发电***和压电振子自发电***对内检测器中传感器、FPGA控制芯片、AVR电源芯片及存储设备进行供电的DC-DCBuck电路的输出电压和输出电流是否出现过压或过流现象。

如图8所示，若AC/DC转换电路和DC-DCBuck电路出现过压或过流现象，则对出现过压或过流现象的电路输出故障封锁信号，对该电路进行重启，然后继续获取蓄电池组的端电压U_L、蓄电池组的端电流I_L、蓄电池组的表面温度tem、叶轮自发电***和压电振子自发电***对蓄电池组充电的AC/DC转换电路的电压和DC-DCBuck电路的电压、叶轮自发电***和压电振子自发电***对内检测器中传感器、FPGA控制芯片、AVR电源芯片及存储设备进行供电的DC-DCBuck电路的电压和电流。

若AC/DC转换电路和DC-DCBuck电路没有出现过压或过流现象，则将获取蓄电池组的端电压U_L、蓄电池组的端电流I_L、蓄电池组的表面温度tem传送到SOC估计模块进行SOC值的估计。

充放电模块用于控制内检测器自发电***中叶轮自发电***和压电振子自发电***实时对蓄电池组进行充电，同时对内检测器的传感器、FPGA控制芯片、AVR电源芯片及存储设备进行供电。

石油管道内检测器自发电***包括叶轮自发电***和压电振子自发电***，经过AC/DC转换电路，将叶轮和压电振子自发电的交流电转换为直流电，再通过DC-DCBuck电路，对转变后的直流电进行直流电与直流电的幅值转换，对蓄电池组进行充电。

能耗预测模块用于对内检测器在不同工作状态下蓄电池组能耗对应的剩余时间的预测。

内检测器在不同工作状态下蓄电池组能耗对应的剩余时间为当前SOC估计值与蓄电池组额定容量的乘积与当前工作状态下开启的各用电设备的总功率P_normality的比值，在内检测器处于正常工作状态、电量不足状态、SOC估计值小于10％时对蓄电池组能耗对应的剩余时间进行预测，可以有效了解蓄电池组能够继续工作的时间，从而确定蓄电池组使用时间。

同时能耗预测模块可以计算出内检测器的总能耗，内检测器在某种工作状态下的能耗为：

$E_i={\&Integral;}_0^{T_i}{P}_i\mathrm{dt}---\left(8\right)$

其中T_i表示内检测器在某种工作状态下的时间，单位为S,P_i表示内检测器在该工作状态下时所开启电气设备的总功耗，单位为W,i表示不同工作状态，i＝1时表示正常工作状态，i＝2表示电量不足状态，i＝3表示SOC估计值<20％的状态。

因此，内检测器的总能耗为内检测器处于不同工作状态下的功耗对持续时间的积分：

$E_{\mathrm{total}}=\underset{1}{\overset{3}{\mathrm{\&Sigma;}}}{E}_i---\left(9\right)$

其中E_i表示此刻内检测器处于不同状态的能耗。

Claims (4)

1.带自发电***的石油管道内检测器的电源监控方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：石油管道内检测器在管道内工作过程中，内检测器自发电***实时对蓄电池组进行充电并对内检测器的各用电设备进行供电，实时获取蓄电池组的端电压、蓄电池组的端电流、蓄电池组的表面温度、用于对蓄电池组充电的AC/DC转换电路的电压和DC-DCBuck电路的电压、用于对各用电设备供电的DC-DCBuck电路的电压和电流；

步骤2：判断用于对蓄电池组充电的AC/DC转换电路、用于对蓄电池组充电的DC-DCBuck电路、用于对各用电设备进行供电的DC-DCBuck电路是否出现过压或过流现象，若是，则对出现过压或过流现象的电路输出故障封锁信号，对该电路进行重启，并返回步骤1，否则，执行步骤3；

步骤3：根据蓄电池组的端电压、端电流和表面温度，利用蓄电池等效电路模型得到蓄电池组的开路电压，进而得到SOC值，并对SOC值进行修正，得到SOC估计值；

步骤4：若SOC估计值＞20％，则内检测器处于正常工作状态，内检测器的所有传感器处于开启状态，对内检测器在该工作状态下蓄电池组能耗对应的剩余时间进行预测，执行步骤10，若SOC估计值≤20％，执行步骤5；

步骤5：内检测器处于电量不足状态，内检测器继续工作，同时关闭内检测器的轴向、径向和周向上1/3的传感器，对内检测器在该工作状态下蓄电池组能耗对应的剩余时间进行预测；

步骤6：判断SOC估计值是否小于10％，若是，执行步骤7，否则，返回步骤5；

步骤7：内检测器继续工作，同时关闭内检测器的轴向、径向和周向上2/3的传感器，对内检测器在该工作状态下蓄电池组能耗对应的剩余时间进行预测；

步骤8：判断SOC估计值是否小于截止SOC值，若是，则执行步骤9，否则，返回步骤7；

步骤9：内检测器处于待机状态，关闭内检测器所有传感器，内检测器自发电***实时对蓄电池组进行充电，若SOC估计值大于10％，执行步骤10，否则，内检测器继续处于待机状态；

步骤10：判断内检测器是否完成石油管道检测工作任务，若是，则内检测器处于待机状态，关闭内检测器所有传感器，将内检测器的蓄电池组取出，对蓄电池组进行市电充电，否则，返回步骤1；

步骤11：内检测器处于待机状态时，根据内检测器工作需求，重新开启内检测器进行工作。

2.根据权利要求1所述的带自发电***的石油管道内检测器的电源监控方法，其特征在于：所述的步骤3中对SOC值进行修正，包括老化、循环修正和充电修正，老化、循环修正SOC值为其中，蓄电池组已经衰减容量C_I为蓄电池组初始额定容量，C_i为蓄电池组报废时额定容量，T为蓄电池组可使用时长，t为蓄电池组已经使用时长，SOC为SOC值，充电修正SOC值：即其中Q₀为蓄电池组自发电***充入电量。

3.根据权利要求1所述的带自发电***的石油管道内检测器的电源监控方法，其特征在于：所述的对内检测器在该工作状态下蓄电池组能耗对应的剩余时间进行预测，具体按如下方法：蓄电池组能耗对应的剩余时间其中，C_I为蓄电池组初始额定容量，SOC为SOC值，Q₀为蓄电池组自发电***充入电量，Q_F为蓄电池组已经衰减容量，P为内检测器在该工作正常工作状态开启的电气设备的总功耗，单位为W。

4.实现权利要求1所述的带自发电***的石油管道内检测器的电源监控方法的***，其特征在于：包括SOC估计模块、电源监控模块、充放电模块和能源预测模块；

所述的电源监控模块用于实时获取蓄电池组的端电压、蓄电池组的端电流、蓄电池组的表面温度、用于对蓄电池组充电的AC/DC转换电路的电压和DC-DCBuck电路的电压、用于对各用电设备进行供电的DC-DCBuck电路的电压和电流，判断用于对蓄电池组充电的AC/DC转换电路、用于对蓄电池组充电的DC-DCBuck电路、用于对各用电设备供电的DC-DCBuck电路是否出现过压或过流现象，若是，则对出现过压或过流现象的电路输出故障封锁信号，对该电路进行重启，重新实时获取蓄电池组的端电压、蓄电池组的端电流、蓄电池组的表面温度、用于对蓄电池组充电的AC/DC转换电路的电压和DC-DCBuck电路的电压、用于对各用电设备进行供电的DC-DCBuck电路的电压和电流，否则，将获取的蓄电池组的端电压、蓄电池组的端电流、蓄电池组的表面温度传送至SOC估计模块；

所述的SOC估计模块用于根据从电源监控模块获得的蓄电池组的端电压、端电流和表面温度，利用蓄电池等效电路模型得到蓄电池组的开路电压，进而得到SOC值，并对SOC值进行老化、循环修正和充电修正，得到SOC估计值；

所述的充放电模块用于控制内检测器自发电***实时对蓄电池组进行充电并对内检测器的各用电设备进行供电；

所述的能耗预测模块用于对内检测器在不同工作状态下蓄电池组能耗对应的剩余时间的预测。