CN104834820A - 管道投入球无源探测跟踪信息处理*** - Google Patents
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Abstract
一种管道投入球无源探测跟踪信息处理***，包括管壁粘稠物清理投入球，信息采集***以及通过电信无线短信接发信号与信息采集***连接的短信接收计算机综合信息处理模块；信息采集***包括一次无源信号探测装置及二次变送无线短信发送模块，短信接收计算机综合信息处理模块将收到的采集点短信信息进行数据排序处理；一次无源信号探测装置及二次变送无线短信发送模块均采用太阳能蓄电池***装置供电。本发明可实时检测跟踪管道投入球目标位置，并能对管道投入球目实现自动计数，满足了安全环境要求比较高的场合。
Description
技术领域
本发明涉及一种探测跟踪信息处理***，具体涉及一种管道投入球无源探测跟踪信息处理***。
背景技术
管道投收球的目的主要是用于有效清理管道内管壁上的垢质，许多情况下需要知道投入球在管道内的位置所在，特别是在安全环境要求比较高的场合，就需要一种无源探测技术，对管道内投入球的位置和数目进行定位和计数。为此便设想出了一套现实可行的“管道投入球目标位置无源检测跟踪及投收球自动计数控制***”实施办法与方案，用于较好地解决此类问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种管道投入球无源探测跟踪信息处理***，其可实时检测跟踪管道投入球目标位置，并能对管道投入球目实现自动计数，满足了安全环境要求比较高的场合。
本发明的计数解决方案是：
一种管道投入球无源探测跟踪信息处理***，包括管壁粘稠物清理投入球，信息采集***以及通过电信无线短信接发信号与信息采集***连接的短信接收计算机综合信息处理模块；其特殊之处在于：所述信息采集***包括一次无源信号探测装置及二次变送无线短信发送模块，所述管壁粘稠物清理投入球通过一次无源信号探测装置，探测出在粘稠物输送管道中沿管道内粘稠物流动方向运动的管壁粘稠物清理投入球，再通过二次变送无线短信发送模块，以短信的形式将信息采集***信息通过电信覆盖***发送出去；所述短信接收计算机综合信息处理模块将收到的采集点短信信息进行数据排序处理；所述一次无源信号探测装置及二次变送无线短信发送模块均采用太阳能蓄电池***装置供电。
上述管壁粘稠物清理投入球包括外部橡胶球体和内部磁性球体，所述内部磁性球体是将球体芯部橡胶与磁性粉状混合制成，或用双向磁球环体与橡胶交织而成。
上述一次无源探测装置包括外部漆包线圈及内部圆柱状骨架；所述内部圆柱状骨架包裹在粘稠物输送管道上，所述外部漆包线圈包裹在内部圆柱状骨架上，当运动中的运动管壁粘稠物清理投入球通过粘稠物输送管道时，在外部漆包线圈中产生磁感应电流，并为二次变送无线短信发送模块提供了一次无源探测信号。
上述内部圆柱状骨架为不分段现场绕线骨架或法兰连接分段无磁钢体骨架。
上述信息采集***信息包括本采集点编号、大地坐标位置以及发送时间。
上述二次变送无线短信发送模块包括依次连接的一次无源信号接收电路，信号放大电路，D/A模数转换器，二次高电平信号变送器， CPU 处理器， SD数据存储卡，读入数据缓存器，无线发送模块以及电信通讯SIM卡；所述一次无源探测装置将一次无源探测信号通过一次无源信号接收电路进行滤波处理后，通过信号放大电路将一次无源探测信号进行放大处理，再通过D/A模数转换器进行模数转换为数字信号，再通过二次高电平信号变送器将二次高电平信号送入CPU 处理器， CPU 处理器被激活，将SD数据存储卡中的管道编号、采集点号、发送时间信息送入读入数据缓存器中，最后由无线发送模块以短信形式发送出去。
上述短信接收计算机综合信息处理模块包括无线短信接收模块及管道投收球计算机综合处理***，所述无线短信接收模块将所有接收到的管道采集点发来的短信信息，解析为计算机综合处理***的数据库中进行按管道编号、采集点号、发送时间进行排序，绘制管道采集点投入球通过情况图，计算管道投入球分段通过速度频谱率，绘制管道采集点投入球分段通过速度同期数据对比频谱图，分析管道运行畅通情况、预计管道可能阻塞点。
本发明的优点在于：
1）对投入球可进行无源探测，确保此技术可在对安全环境要求较高的场合下进行实施与作业。
2）可对所投球的位置进行分段检测，得知投入球的相对位置及运动轨迹。
3）可依据上述技术预测管道卸漏点和滞留点的相对坐标位置。
4）投入球投收球计数检测装置，对投收球次数连续而频繁操作的作业是非常必要的，这项技术完全可以满足这种需要和要求。
5）可将此技术有效应用到自动化管理与控制***平台中。
6）目标简单明确，***原理清晰明了，容易实现，便于应用。
应用本***，投入球可进行无源探测技术、投入球的位置进行分段检测，判断投入球的相对位置及运动轨迹和预测管道卸漏点和滞留点的相对坐标位置，判断精确，并可计量投入球次数，实现投收球综合性分析管理任务。
附图说明
图1为本发明实现原理示意图；
图2为本发明管壁粘稠物清理投入球结构原理示意图；
图3为本发明一次无源探测装置结构原理示意图；
图4为本发明二次变送无线短信发送模块结构原理示意图；
图5为本发明短信接收计算机综合信息处理模块结构原理示意图。
附图标号说明：1-管壁粘稠物清理投入球；2-信息采集***；3-短信接收计算机综合信息处理模块；4-电信无线短信接发信号；5-粘稠物输送管道；6-管道内粘稠物流动方向；7-外部橡胶球体；8-内部磁性球体；9-外部漆包线圈；10-内部圆柱状骨架；11-一次无源探测信号；12-运动管壁粘稠物清理投入球；13-一次无源信号接收电路；14-信号放大电路；15-D/A模数转换器；16-二次高电平信号变送器；17-CPU 处理器； 18-SD数据存储卡；19-读入数据缓存器；20-无线发送模块；21-电信通讯SIM卡；22-无线短信接收模块；23-管道投收球计算机综合处理***。
具体实施方式
参见图1，一种管道投入球无源探测跟踪信息处理***，包括管壁粘稠物清理投入球1，信息采集***2以及通过电信无线短信接发信号4与信息采集***2连接的短信接收计算机综合信息处理模块3；所述信息采集***2包括一次无源信号探测装置及二次变送无线短信发送模块，所述管壁粘稠物清理投入球1通过一次无源信号探测装置，探测出在粘稠物输送管道5中沿管道内粘稠物流动方向6运动的管壁粘稠物清理投入球1，再通过二次变送无线短信发送模块，以短信的形式将信息采集***2信息通过电信覆盖***发送出去；所述短信接收计算机综合信息处理模块3将收到的采集点短信信息进行数据排序处理；所述一次无源信号探测装置及二次变送无线短信发送模块均采用太阳能蓄电池***装置供电。
参见图2，管壁粘稠物清理投入球1包括外部橡胶球体7和内部磁性球体8，所述内部磁性球体8是将球体芯部橡胶与磁性粉状混合制成，或用双向磁球环体与橡胶交织而成。
参见图3，一次无源探测装置包括外部漆包线圈9及内部圆柱状骨架10；所述内部圆柱状骨架10包裹在粘稠物输送管道5上，所述外部漆包线圈9 包裹在内部圆柱状骨架10上，当运动中的运动管壁粘稠物清理投入球12 通过粘稠物输送管道5时，在外部漆包线圈9中产生磁感应电流，并为二次变送无线短信发送模块提供了一次无源探测信号11。
内部圆柱状骨架10为不分段现场绕线骨架或法兰连接分段无磁钢体骨架。
信息采集***2信息包括本采集点编号、大地坐标位置以及发送时间。
参见图4，二次变送无线短信发送模块包括依次连接的一次无源信号接收电路13，信号放大电路14，D/A模数转换器15，二次高电平信号变送器16， CPU 处理器17， SD数据存储卡18，读入数据缓存器19，无线发送模块20以及电信通讯SIM卡21；所述一次无源探测装置将一次无源探测信号11通过一次无源信号接收电路13进行滤波处理后，通过信号放大电路14将一次无源探测信号11进行放大处理，再通过D/A模数转换器15进行模数转换为数字信号，再通过二次高电平信号变送器16将二次高电平信号送入CPU 处理器17， CPU 处理器17被激活，将SD数据存储卡18中的管道编号、采集点号、发送时间信息送入读入数据缓存器19中，最后由无线发送模块20以短信形式发送出去。
参见图5，信接收计算机综合信息处理模块3包括无线短信接收模块22及管道投收球计算机综合处理***23，所述无线短信接收模块22将所有接收到的管道采集点发来的短信信息，解析为计算机综合处理***23的数据库中进行按管道编号、采集点号、发送时间进行排序，绘制管道采集点投入球通过情况图，计算管道投入球分段通过速度频谱率，绘制管道采集点投入球分段通过速度同期数据对比频谱图，分析管道运行畅通情况、预计管道可能阻塞点。
投入球技术设计部分的技术实现：
1）技术设计结构功能与原理：参见图2，投入球是将磁性体嵌入到橡胶球体中制作而成的。即由内部磁性球体和外部橡胶球体构成。
2）技术实现分析及规范要求：要求磁性体体积小，磁性足，确保一次无源探测线圈能够探测到一定指标的电磁感应检测信号。如果有可能可将球体芯部橡胶与磁性粉状混合制成。金属管道本身就是一个线圈体，若磁性比例过大，会在金属管壁上形成较强的感应电流和电压，如果大于安全环境要求，则不可应用。
投入球一次无源探测装置的技术实现：
1）技术设计结构功能与原理：参见图3，投入球一次无源探测装置是将漆包线绕在圆柱状骨架上制作而成。即由内部圆柱状骨架和外部漆包线圈构成。通过投入球磁体在线圈在运动产生的电磁感应现象，便得到无源一次探测信号。
2）技术实现分析及规范要求：因大多数场合管道不能截断进行安装，因而，一次无源探测线圈一般要求准确备料，采取特殊快速加工工艺现场制作。安装部位平整光滑干净，线圈绕制符合安全实验鉴定规范和标准。
二次信号无线发射装置的技术实现：
1）技术设计结构功能与原理：参见图4，二次信号无线发射装置是由一次信号数据处理接口电路、信号放大电路、采集点编号及坐标参数寄存器、二次信号及采集点参数无线发射电路装置和太阳能供电***构成。无源探测一次信号通过信号放大电路放大后，与采集点参数一同由无线发射装置以短信的方式电信网发送出去，达到远距离传送的目的。
2）技术实现分析及规范要求：一次信号探测点要求安全有效传送距离为2米，探测点2米处需栽高4米，直径20厘米水泥桩一根，用于架设太阳能供电***及二次信号无线发送装置。太阳能电池模块部分。为二次信号无线发射装置提供方便使用电源。
太阳能电池模块部分的技术实现：
1）技术设计结构功能与原理：太阳能电池模块部分是由光电转换器（太阳能板）、蓄电池充电供电电路***和蓄电池组三个***构成。光电转换器（太阳能板）是将太阳能转化为电能，由蓄电池充电供电电路***对蓄电池组进行充电，并向二次信号无线发射装置提供方便电源支持。
2）技术实现分析及规范要求：太阳能供电***架设于高4米，直径20厘米水泥桩之上，要求***在满足向二次信号无线发射装置至少一个月的供电时间需外，其体积应尽量的小。
Claims (7)
1.一种管道投入球无源探测跟踪信息处理***，包括管壁粘稠物清理投入球（1），信息采集***（2）以及通过电信无线短信接发信号（4）与信息采集***（2）连接的短信接收计算机综合信息处理模块（3）；其特征在于：所述信息采集***（2）包括一次无源信号探测装置及二次变送无线短信发送模块，所述管壁粘稠物清理投入球（1）通过一次无源信号探测装置，探测出在粘稠物输送管道（5）中沿管道内粘稠物流动方向（6）运动的管壁粘稠物清理投入球（1），再通过二次变送无线短信发送模块，以短信的形式将信息采集***（2）信息通过电信覆盖***发送出去；所述短信接收计算机综合信息处理模块（3）将收到的采集点短信信息进行数据排序处理；所述一次无源信号探测装置及二次变送无线短信发送模块均采用太阳能蓄电池***装置供电。
2.根据权利要求1所述管道投入球无源探测跟踪信息处理***，其特征在于：所述管壁粘稠物清理投入球（1）包括外部橡胶球体（7）和内部磁性球体（8），所述内部磁性球体（8）是将球体芯部橡胶与磁性粉状混合制成，或用双向磁球环体与橡胶交织而成。
3.根据权利要求1所述管道投入球无源探测跟踪信息处理***，其特征在于：所述一次无源探测装置包括外部漆包线圈（9）及内部圆柱状骨架（10）；所述内部圆柱状骨架（10）包裹在粘稠物输送管道（5）上，所述外部漆包线圈（9） 包裹在内部圆柱状骨架（10）上，当运动中的运动管壁粘稠物清理投入球（12） 通过粘稠物输送管道（5）时，在外部漆包线圈（9）中产生磁感应电流，并为二次变送无线短信发送模块提供了一次无源探测信号（11）。
4.根据权利要求3所述管道投入球无源探测跟踪信息处理***，其特征在于：所述内部圆柱状骨架（10）为不分段现场绕线骨架或法兰连接分段无磁钢体骨架。
5.根据权利要求1～4任一所述管道投入球无源探测跟踪信息处理***，其特征在于：所述信息采集***（2）信息包括本采集点编号、大地坐标位置以及发送时间。
6.根据权利要求5所述管道投入球无源探测跟踪信息处理***，其特征在于：所述二次变送无线短信发送模块包括依次连接的一次无源信号接收电路（13），信号放大电路（14），D/A模数转换器（15），二次高电平信号变送器（16）， CPU 处理器（17）， SD数据存储卡（18），读入数据缓存器（19），无线发送模块（20）以及电信通讯SIM卡（21）；所述一次无源探测装置将一次无源探测信号（11）通过一次无源信号接收电路（13）进行滤波处理后，通过信号放大电路（14）将一次无源探测信号（11）进行放大处理，再通过D/A模数转换器（15）进行模数转换为数字信号，再通过二次高电平信号变送器（16）将二次高电平信号送入CPU 处理器（17）， CPU 处理器（17）被激活，将SD数据存储卡（18）中的管道编号、采集点号、发送时间信息送入读入数据缓存器（19）中，最后由无线发送模块（20）以短信形式发送出去。
7.根据权利要求6所述管道投入球无源探测跟踪信息处理***，其特征在于：所述短信接收计算机综合信息处理模块（3）包括无线短信接收模块（22）及管道投收球计算机综合处理***（23），所述无线短信接收模块（22）将所有接收到的管道采集点发来的短信信息，解析为计算机综合处理***（23）的数据库中进行按管道编号、采集点号、发送时间进行排序，绘制管道采集点投入球通过情况图，计算管道投入球分段通过速度频谱率，绘制管道采集点投入球分段通过速度同期数据对比频谱图，分析管道运行畅通情况、预计管道可能阻塞点。
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