差分gps定位的x射線管道爬行器智能行車控制裝置制造方法

差分gps定位的x射線管道爬行器智能行車控制裝置制造方法
【專利摘要】一種差分GPS定位的X射線管道爬行器智能行車控制裝置，由中心控制器、GPS接收機模塊、無線傳輸輸入模塊、旋轉編碼測位模塊、管道爬行器驅動模塊、射線機控制模塊、數據存儲模塊和參數輸入顯示指示輸出器件器件組成。本發明克服了原有的管道內部定位技術控制裝置的缺陷，提高了管道內外的定位精度。具有一次性輸入多點定位信息，智能連續驅動檢測的特點，節省時間，減輕勞動強度，是一種智能化的高效率的行車控制裝置。可廣泛應用于管道X射線無損檢測領域，具有廣闊的發展空間。
【專利說明】差分GPS定位的X射線管道爬行器智能行車控制裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種X射線管道爬行器智能行車控制裝置，具體說涉及一種基于差分GPS定位技術的X射線管道爬行器智能行車控制裝置。
【背景技術】
[0002]近年來隨著GPS衛星定位技術得到了高速的發展和應用，X射線無損檢測技術也需要與GPS衛星定位技術相結合，向自動化、程序化、智能化進一步地發展。現有的X射線管道爬行器定位控制裝置是一種簡易的半自動定位控制技術，定位精度不高，人工定位每次只能檢測一道焊縫，存在工作量大，勞動強度高，無法智能連續性工作等缺陷，而且無法實施監控管道內爬行器的實時運行情況，無法進行全局性宏觀智能檢測。

【發明內容】

[0003]針對現有射線檢測方法存在的缺陷，本發明提出一種通過GPS高精度定位待檢測焊縫位置，實現長距離多焊縫的全局性智能檢測的差分GPS定位X射線管道爬行器智能行車控制裝置。
[0004]解決上述技術問題的具體技術方案是:一種差分GPS定位的X射線管道爬行器智能行車控制裝置，其特征是:由224XPCN中心控制器31、GPS接收機模塊32、無線傳輸輸入模塊33、旋轉編碼測位模塊34、管道爬行器驅動模塊35、射線機控制模塊36、數據存儲模塊37和參數輸入顯示指示輸出器件38組成，各部件的連接關系是:GPS接收機模塊32的Outputl與224XPCN中心控制器31的輸入接口 100接口連接，LAND-PAK型GPS接收機模塊32 的 0utput2、0utput3、0utput4、0utput5 分別與 224XPCN 型中心控制器 31 的輸入接口101、102、103、104接口連接；無線傳輸輸入模塊33的Outputl與224XPCN中心控制器31的輸入接口 105接口連接，無線傳輸輸入模塊33的0utput2、0utput3分別與224XPCN型中心控制器31的輸入接口 106、107接口連接；旋轉編碼測位模塊34的Outputl與224XPCN中心控制器31的輸入接口 108接口連接；參數輸入顯示指示輸出器件38中的輸入端與224XPCN中心控制器31的輸入接口 109接口連接；224XPCN中心控制器31的輸出接口 QOl與管道爬行器驅動模塊35連接，224XPCN中心控制器31的輸出接口 Q02與射線機控制模塊36連接，224XPCN中心控制器31的輸出接口 Q03與數據存儲模塊37連接，224XPCN中心控制器31的輸出接口 Q04與參數輸入顯示指示輸出器件38中的輸出器件連接。
[0005]本發明的有益效果:本發明克服了原有的管道內部定位技術控制裝置的缺陷，提高了管道內外的定位精度到毫米級精度。原有的定位控制裝置每次只能定位一次焊縫并開始檢測，然后工作人員再到下一道焊縫處定位檢測，存在工作量大，勞動強度高，智能連續性工作能力差等缺陷。X射線管道爬行器智能行車控制裝置可根據一次性輸入的多點定位信息，智能連續驅動爬行器進行檢測，不僅節省了時間，而且減輕了勞動強度，是一種智能化的高效率的行車控制裝置。可廣泛應用于X射線無損管道檢測領域，具有廣闊的發展空間。【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是X射線管道爬行器智能行車控制裝置的結構示意圖；
圖2是本發明的應用系統裝置結構示意圖。
【具體實施方式】
[0007]下面結合【專利附圖】

【附圖說明】本發明的智能行車控制裝置結構及應用原理。
[0008]一種差分GPS定位的X射線管道爬行器智能行車控制裝置，其結構組成如圖1所示，本X射線管道爬行器智能行車控制裝置，是利用控制裝置中的GPS接收機模塊先進的GPS定位功能，與長距離管線的X射線無損檢測技術進行有效的創新結合，解決了長距離管線多點一次定位，驅動X射線管道爬行器智能自動檢測的難題。本X射線管道爬行器智能行車控制裝置由市售商品的電子元器件224XPCN中心控制器31、GPS接收機模塊32、無線傳輸輸入模塊33、旋轉編碼測位模塊34、管道爬行器驅動模塊35、射線機控制模塊36、數據存儲模塊37和參數輸入顯示指示輸出器件38等器件組成，各部件按部件使用安裝說明的方式其連接關系是=GPS接收機模塊32的Outputl與224XPCN中心控制器31的輸入接口100 接口連接，GPS 接收機模塊 32 的 0utput2、0utput3、0utput4、0utput5 分別與 224XPCN中心控制器31的輸入接口 IO1、102、103、104接口連接；無線傳輸輸入模塊33的Outputl與224XPCN中心控制器31的輸入接口 105接口連接，無線傳輸輸入模塊33的0utput2、0utput3分別與224XPCN中心控制器31的輸入接口 106、107接口連接；旋轉編碼測位模塊34的Outputl與224XPCN中心控制器31的輸入接口 108接口連接，參數輸入顯示指示輸出器件38中的輸入端與224XPCN中心控制器31的輸入接口 109接口連接；224XPCN中心控制器31的輸出接口 QOl與管道爬行器驅動模塊35連接，224XPCN中心控制器31的輸出接口 Q02與射線機控制模塊36連接，224XPCN中心控制器31的輸出接口 Q03與數據存儲模塊37連接，224XPCN中心控制器31的輸出接口 Q04與參數輸入顯示指示輸出器件38中的輸出器件連接。
[0009]本發明的應用系統裝置如圖2所示:是由車載參考基站1，定位衛星2，智能行車控制裝置3，X射線管道爬行器4，手持GPS用戶接收機5，射線檢測報警裝置6，檢測管線7及曝光膠片8構成。即在一個已知的位置上建一個參考基站，本實施例為車載參考基站1，車載參考基站I不停地接收定位衛星2的GPS信號并計算出坐標，并將計算出的坐標和實際的坐標比較并得出GPS信號傳輸過程中出現的偏差，在方圓200公里內，所有的GPS接收機(本實施例中為智能行車控制裝置3中的接收機和手持GPS用戶接收機5)接收到的信號的偏差可以看作是一樣的，所以車載參考基站I將其計算出的偏差通過無線電發射，其周圍的GPS接收機用戶(本實施例中為智能行車控制裝置3中的接收機和手持GPS用戶接收機5)接收此信號并將偏差從計算中減去，從而可能很準確地計算出自身的坐標。根據此原理，可以完成精確到幾毫米高精度爬行器的工作定位。
[0010]智能行車控制的程序是:GPS接收機模塊32是LAND-PAK型GPS接收測位模塊，其輸入端通過信號增強器聯接定位衛星接收發送GPS定位信息，定位爬行器位置坐標，與車載基站控制中心聯接，將GPS定位信息發送到車載基站控制中心，并接收車載基站控制中心發送的定位偏差信息和待檢測焊縫處的手持GPS定位坐標，將接收到當前位置坐標、基站位置偏差數據及各待檢測焊縫位置的手持GPS定位坐標信息輸出到中心控制器中。
[0011]無線傳輸輸入模塊33其輸入端通過無線信號增強器聯接與車載基站控制中心聯接，將在車載基站控制中心手工輸入的檢測鋼管基本信息數據、管道爬行器基本參數信息和射線管曝光參數信息，通過無線傳輸技術輸入到無線傳輸輸入模塊33,再由模塊33輸出到中心控制器中。
[0012]旋轉編碼測位模塊34，是通過連接到爬行器車軸上的編碼器將爬車行駛的轉動速度圈數信息輸入到智能行車控制裝置的旋轉編碼測位模塊34中，旋轉編碼測位模塊34將轉速信息輸出到中心控制器中。中心控制器中結合爬行器的輪距、有效輪徑計算出實時的爬行器行走軌跡距離。
[0013]管道爬行器驅動模塊35，連接電機控制電源，與中心控制器的輸出端連接，通過系統已知的鋼管參數、爬行器輪距參數等，確定爬行傳動速度，由中心控制器輸出控制管道爬行器驅動模塊35，從而驅動控制管道爬行器驅動行走電機轉動，從而帶動爬行器及射線管一起在管道內行走。中心控制器通過處理GPS接收機模塊32輸入的各檢測焊縫的位置信息與旋轉編碼測位模塊34輸入的實時的爬行器行走軌跡距離信息，控制爬行器拖動射線機停到準確的焊縫位置。曝光后，中心控制器判斷是否有下一道待檢測焊縫，并控制管道爬行器驅動模塊35驅動電機繼續行走。若檢測完畢，無下一點檢測信息，則控制管道爬行器驅動模塊35驅動電機后退行走，返回至管口的初始端。
[0014]射線機控制模塊36與中心控制器的輸出端連接,按照中心控制器的指令,控制射線機開啟高壓進行曝光焊縫檢測。當爬行器到達指定的待檢測焊縫位置停止后，中心控制器按照無線傳輸輸入模塊33所輸入的鋼管信息，如壁厚、直徑等，結合射線機的參數，指定曝光時間、曝光電流、電壓等參數，通過射線機控制模塊36控制射線機進行曝光檢測，曝光后停機，到下一道焊縫處再進行曝光檢測。
[0015]數據存儲模塊37與中心控制器的輸出端連接，將中心控制器輸出的各種信息參數數據，如鋼管參數、射線機參數、爬行器參數、定位參數及軌跡信息等信息參數進行實時存儲。
[0016]其它參數輸入顯示指示輸出器件38作為X射線管道爬行器智能行車控制裝置的輸入顯示部件，也是調整編譯處理中心控制器的界面，由按鍵、液晶顯示屏等組成，是輸入爬行器程序，操作調整爬行器及整個系統的有效界面。
[0017]224XPCN中心控制器31為西門子S7-200系列的PLC，型號為:224XPCN，輸入點為:
10.0-0.9輸出為:0.0-0.7。作為整個智能行車控制裝置的核心，起到了中樞大腦的作用，通過與GPS接收機模塊32、無線傳輸輸入模塊33、旋轉編碼測位模塊34連接，輸入各種GPS定位信息，鋼管、射線機、爬行器信息，以及爬行器實時行走軌跡信息。將各種信息進行編譯處理，發布驅動指令，驅動管道爬行器驅動模塊35驅動爬行器行走、停止、再行走以及退回等動作，同時配合驅動射線機控制模塊36控制射線機進行檢測曝光，完成管道內部多點一次性射線拍片檢測過程。最后通過數據存儲模塊37對各種信息進行實時存儲。
【權利要求】
1.一種差分GPS定位的X射線管道爬行器智能行車控制裝置，其特征是:由中心控制器(31)、GPS接收機模塊(32)、無線傳輸輸入模塊(33)、旋轉編碼測位模塊(34)、管道爬行器驅動模塊(35)、射線機控制模塊(36)、數據存儲模塊(37)和參數輸入顯示指示輸出器件(38)組成，各部件的連接關系是:GPS接收機模塊(32)的Outputl與中心控制器(31)的輸入接口 100 接口連接，GPS 接收機模塊(32)的 0utput2、0utput3、0utput4、0utput5 分別與中心控制器(31)的輸入接口 101、102、103、104接口連接；無線傳輸輸入模塊(33)的Outputl與中心控制器(31)的輸入接口 105接口連接，無線傳輸輸入模塊(33)的0utput2、0utput3分別與中心控制器(31)的輸入接口 106、107接口連接；旋轉編碼測位模塊(34)的Output I與中心控制器(31)的輸入接口 108接口連接，參數輸入顯示指示輸出器件(38 )中的輸入端與中心控制器(31)的輸入接口 109接口連接沖心控制器(31)的輸出接口 QOl與管道爬行器驅動模塊(35)連接，中心控制器(31)的輸出接口 Q02與射線機控制模塊(36)連接，中心控制器(31)的輸出接口 Q03與數據存儲模塊(37)連接，中心控制器(31)的輸出接口 Q04與參數輸入顯 示指示輸出器件(38)中的輸出器件連接。
【文檔編號】G05D1/00GK103605361SQ201310601838
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月25日 優先權日:2013年11月25日
【發明者】尚寶剛, 王浩, 王成, 夏海濤, 戴東輝, 隋瑩瑩, 孫明超, 王威, 孫懷東, 劉文富 申請人:丹東華日理學電氣股份有限公司