在役城镇PE燃气管道探测及定位技术的应用

作为城市输气的主要方式,PE气体管线的精确检测和定位对于保障城市居民的安全稳定运行具有重要意义。PE管是一种不导电、不导磁的惰性材料,在地下敷设时,难以精确测量其位置和深度。现有的检测和定位方法各有优势,也有局限,所以在对埋地PE气体管线进行检测时,必须结合设计、竣工资料,并与现场实际条件相结合,选取适当的检测方法和挖掘点,以确保不误检、不漏检、不误判,才能确保埋地PE天然气管道的安全稳定运行。

埋地非金属管道探测装备数据采集技术研究

非金属管道在油气田和城镇环境中被广泛应用,但是非金属管道在长期服役过程中由于示踪信号丢失,导致管道难以定位,给管线维护和后续施工带来了严重的困扰。探地雷达作为地下目标探测的主要方法之一,在对非金属管道探测和定位过程中,受到非金属管道反射回波信号微弱、地下干扰信号较多等因素的限制。针对上述问题,采用并行等效采样技术设计了一种新型的探地雷达采样电路模块,并通过接收电路和高性能示波器对数据采集结构进行对比分析,验证了该接收电路的有效性和准确性。研究成果可提高探地雷达的信号采集率,从而提高成像分辨率,为埋地非金属管道的探测和定位提供一种新的解决方案。

基于惯性导航的管道探测蛇形机器人定位算法

为满足管道探测蛇形机器人地下定位的精度需求,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的双惯导(INS)+编码器里程计融合定位算法。系统建立了管道内部蛇形机器人及其运动轨迹的数学模型,以两套惯导的位置信息为状态量,使用绕线盘+旋转编码器代替传统轮式里程计测得机器人在载体坐标系中每个采样时间的距离增量作为状态方程控制量,以惯导之间的距离作为量测量,融合扩展卡尔曼滤波算法建立了管道探测蛇形机器人双惯导定位模型,克服了单惯导定位误差累计的缺点。经实验验证:双惯导+地表编码器里程计融合定位方法能够有效提高蛇形探测机器人在地下管道内部定位的精度,且在不同运行条件下及惯导系统不同安装距离时均有效,具有较高的实用价值。

探地雷达在深埋管道探测中的应用

本文介绍了探地雷达进行深埋管道探测的基本原理。使用Ultra pulseEKKO PRO大深度探地雷达,在广东省汕头市、肇庆市等地进行了深埋供水管道和暗渠探测,以及在珠江上开展了某跨江江底供水管道探测。通过分析解译探地雷达剖面图谱,确定了埋深大于10 m的地下大口径管道及暗渠的位置,能够作为后期钻探施工的重要参考资料;在水深7 m左右的江面上进行雷达探测,江底供水管道在雷达剖面上有明显的双曲线反射波形,结合RTK提供的坐标、高程数据,较精准地确定了江底供水管道的空间位置信息,为桥梁上下航道加设防撞墩设施等工程的施工提供了准确的基础资料。

地下管道探测技术及其发展趋势研究

国内地下管道存在资料缺失、管道状况不明的问题,给管理工作带来极大困难。文中综合研究了目前常用的地下管道探测方法,发现电磁感应法对地下管道探测效果显著。磁法具有探测能力强、分辨率高的特点,适用于金属管道探测。探地雷达法适用于非金属管道探测,但有效探测深度有限,可以采用惯性陀螺仪定位法和声学定位法进行补充。近年来,基于多学科技术交叉融合的综合探测方法成为地下管道探测技术发展的新趋势。

一种基于惯性陀螺的管道探测系统

为实现电力非开挖管道的高精度定位,设计了一种基于惯性陀螺的管道探测系统。该系统集成了高性能FOG陀螺仪、精密加速度计等模块,利用陀螺技术的自主定位原理,无需依赖外部信号源,可避免环境干扰。文章详细介绍了系统的构成、设计方案及定位精度影响因素分析。通过实例验证,该系统实现了0.2m的平面定位精度和0.1m的高程精度,优于传统非开挖导向定位效果。适用于管道运维定位确认及施工后精确定位需求,可有效保障管道安全,具有重要应用前景。

无人机SLAM技术在大管径深埋管道探测中的应用研究

市政工程建设中,准确查明工程范围内的各类地下管线,是工程实施的必要先决条件。目前,针对地下浅埋管线、通信等有空孔的小管径深埋非开挖管线,已有一套非常完善的探测方法,但对于大管径深埋管道,尤其是曲线顶管的排水箱涵,一直缺乏有效的物探手段。本文将无人机激光雷达SLAM技术应用于深埋排水管涵的探测中,通过对实际案例的应用分析,认为无人机SLAM技术在满足飞行条件的情况下能较好适用于大管径深埋管线的探测工作,且探测精度较高,为该类管线的探测提供了新思路。

惯性陀螺仪在电缆非开挖管道探测的应用

本文介绍了惯性陀螺仪在电缆非开挖管道探测中的应用。首先介绍了电缆非开挖管道施工技术现状及问题和传统非开挖管线探测技术及其不利因素,随后详细阐述了惯性陀螺仪的基本原理和工作原理。接着,重点阐述了惯性陀螺仪在电缆管道探测中的工作流程。最后,通过介绍实际的应用案例,证明了惯性陀螺仪在电缆非开挖管道探测中的应用价值。

浅海海底管道探测技术探讨

近年来,随着我国海洋资源的不断开发,越来越多的海洋油气资源采用海底管道(输油、输气等)输送到陆地。这些管道长期在水深较浅的海底中,容易受到风浪、潮流或其他外力作用,一旦发生悬空或断裂,不仅会造成大量的经济损失,而且可能产生重大的海洋污染,从而带来巨大的社会不良影响。因此,对海底管道定期检测非常重要。海底管道铺设后要进行检测,探明海底管道在海底的实际状态,查明受破坏的程度和位置,以便进行维护。通过分析表明,采用测深仪、SES-96声参量阵极浅地层剖面仪及侧扫声呐进行综合探测是比较有效的方法。

融合视觉和嗅觉的管道探测机器人的设计与实现

介绍了一种新型管道探测机器人系统.采用视频分划生成的十字线,对管道内的视频图像信号中的目标信号进行识别和判断;利用气体传感器对管道内残留的有害气体进行识别和判断,并融合两部分的判断结果送入控制系统,用以控制机器人的移动和对目标执行动作.本系统采用巧妙的机械结构有效实现机器人在直管和弯管进行简易、快速、准确的检测.通过原理样机验证了这套系统的可行性.

管道探测微机器人微波输能系统激励装置

介绍了金属管道中探测作业微机器人微波输能系统的激励装置．该装置使微波在管道内以ＴＥ１１０单模传输，并较好地解决了微波在传输过程中的极化旋转和能量传输的稳定性问题．实验测得工业用不锈钢管道的传输损耗为１.３ ｄＢ／ｍ，表明该管道可用作微波传输线向微机器人提供微波能源．

合成孔径声纳技术在海底管道探测中的应用进展

从合成孔径声纳的基本原理、研究进展、应用,以及实际应用中存在的问题等几个方面,探讨了该技术在海底管道探测方面的应用潜力。国内外一些海域开展的探索性应用显示,该技术可以对海底管道的埋设状态及其周边海域地形地貌和其他小目标清晰成像,并且能够获得管道状态和位置等的细节信息。然而,鉴于海洋水声环境的复杂性和特殊性,SAS在实际应用中仍存在一些问题,需要在信号处理方法、作业方式等方面进行更为深入的研究探索。

管道探测新技术

在苏州召开的2007年中国水博览会上，加拿大Pure Technologies公司展示了两项管道探测新技术。这些技术已在国外多个管道工程中成功应用，解决了管道探测方面的一些难题。目前，南京水利科学研究院与该公司合作，计划将这两项技术引进到国内。

金属管道探测无缆微机器人无线供电系统的设计

设计一个金属管道中无缆探测微机器人微波供电系统,系统利用微波在圆波导中的传输基本原理,解决微波在工业不锈钢管道(直径20 mm)传输中的极化和能量传输的不稳定性问题.管道中微机器人供电单元——整流天线接收微波能量并转换成直流作为其电源,接收天线采用圆极化微带贴片天线,整流电路采用倍压电路以提高输出功率,最终试验测得在24.5 dBm输入功率下(直流负载为300Ω),整流输出86.8 mW直流功率,能够保证机器人驱动电机正常工作.

新型智能无线管道探测仪的设计

针对人员无法进入的小直径管道内部状况难以监测的现状,设计了一款新型智能无线管道探测仪器。该仪器采用小型化轮式驱动设计,操作人员能够通过数传电台无线控制探测仪器进入直径大于35 cm的任何管道,仪器上的高清摄像头能够采集管道内部情况并通过视频电台传输图像;仪器的中央处理单元采用32位处理器,同时搭配陀螺仪、光电编码器等设备,能够监测仪器运行姿态与行驶轨迹,实现倾斜及无线信号中断后的自主智能保护;PWM驱动的直流电机无级变速四轮驱动的越野结构,使探测仪器能够越过3 cm的沟或坎。实际应用案例表明,该管道探测仪器完全能够胜任小直径管道内部探测的任务。

一种管道探测机器人的设计与研究

在对工业管道检测现状进行调研的基础上,设计了应用于工业管道的检测机器人。该机器人基于螺旋推动原理,利用齿轮副传动机构增加了移动体的力矩,同时解决了线缆的穿引问题。分析了滚轮的受力情况,讨论了漏磁法检测原理。系统采用有缆供应能源的方式,基于ARM和uC/OS-Ⅱ的嵌入式技术系统构建了信号处理系统,并通过RS485串行通信实现了与用户的实时数据交互,为下一步系统研制提供了基础。

常用海底管道探测技术比较分析

及时排查和发现上述安全隐患位置,是海底管线探测工作的首要任务。本文根据大量工程经验,对常用海底管道探测技术的原理、实施方法进行了归纳,并结合实例数据,对各探测方法的优缺点及适用性进行了总结,本文工作提高海底管线探测效率具有重要意义。

交叉海底管道探测方法研究

随着海洋石油工业的迅速发展,铺设于海底的管道及电缆数量迅速增加,海底管缆交叉现象日益频繁。海底管缆交叉现象给安全生产和环保带来极大的隐患。及时了解交叉海底管缆的位置、状态等信息,为交叉海底管缆的维护提供科学是交叉海底管线探测工作的首要任务。本文根据大量工程经验,对交叉海底管道探测技术及实施方法进行了归纳总结,结合实例数据,对各探测方法适用性进行了总结。本文工作对提高交叉海底管线探测效率具有重要意义。

融合视觉和嗅觉的管道探测机器人设计

融合嗅觉和视觉管道探测机器人设计相对复杂,文章将从机械结构设计、感知系统设计、控制系统设计三方面探讨融合嗅觉和视觉管道探测机器人设计,以求推动我国管道探测机器人设计水平的提升。

基于姿态测量的深埋小口径地下管道探测技术研究

鉴于非开挖深埋地下管线一直是城市管线探测中的难题,本文针对小口径非开挖深埋地下管线提出了基于姿态测量原理的探测方法,推导了磁三分量及重力加速度三分量姿态定向公式以及曲线构建公式,对误差校正等进行了分析。并对基于此原理研制的仪器进行了探测试验,给出试验结果,评价了该方法的有效性及优缺点。