管道智能檢測裝置里程系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、隨著輸油管道的增多和管道鋪設(shè)距離的增長，油氣管道在各種復雜、惡劣的環(huán)境狀況下易產(chǎn)生裂紋、蝕坑、管壁變薄等現(xiàn)象等，帶來重大安全隱患和經(jīng)濟損失，因而開展長輸管道的內(nèi)部缺陷檢測十分必要。腐蝕缺陷的準確定位是管道內(nèi)檢測的關(guān)鍵技術(shù)，而精確的里程測量則是腐蝕缺陷準確定位的重要保證。目前，對管道的里程測量仍然缺乏系統(tǒng)的、高精度的檢測裝置。尤其是在微小缺陷的檢測系統(tǒng)中要求對管道的里程測量必須精確和準確。因此，設(shè)計一種具有強抗干擾性、實時檢測的、高精度的

2、里程系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實意義。
　　鑒于現(xiàn)有的管道里程測量系統(tǒng)各方面的不足，本文提出一種新型設(shè)計方案，主要內(nèi)容共三方面:
　　第一，針對原有里程測量系統(tǒng)設(shè)計不全面、不規(guī)范的問題，提出一套完整的硬件設(shè)計方案，從數(shù)據(jù)采集、傳輸?shù)教幚砗痛鎯Α２捎昧诵滦突魻杺鞲衅髂K結(jié)合FPGA中央處理器，完成了里程數(shù)據(jù)的完整高效處理。傳感器輸出脈沖電信號;電信號經(jīng)信號調(diào)理模塊進行濾波、放大后，送入A/D轉(zhuǎn)換模塊。A/D轉(zhuǎn)換模塊在FPGA中央處理單元

3、中的時序控制模塊的控制下，實現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號送入FPGA中央處理單元;
　　第二，針對管道中實時采集的里程數(shù)據(jù)可能帶有雜波干擾的問題，提出了一種二次濾波方法，這種方法基于FPGA，并結(jié)合了MATLAB設(shè)計濾波系數(shù)，對里程信號實現(xiàn)了完美二次濾波。經(jīng)FIR濾波器模塊二次濾波后，使數(shù)字信號完美去除環(huán)境雜波干擾，同時剔除上限截止頻率;
　　第三，針對里程系統(tǒng)算法處理單一的問題，基于FPGA創(chuàng)新性的設(shè)計了三大算法模塊:里程

4、輪異常判斷模塊、基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的管道彎道判斷模塊和里程信號智能優(yōu)選算法模塊。濾波后的信號分別送里程輪異常判斷模塊和基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的管道彎道判斷模塊，在里程信號智能優(yōu)選模塊中經(jīng)智能優(yōu)選算法，確保輸出最優(yōu)里程脈沖。最后研究了一種里程數(shù)據(jù)校正算法，保證數(shù)據(jù)可靠性。
　　本系統(tǒng)集數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和存儲校正等多功能于一身，通過理論研究和仿真實驗證明，管道里程測量的智能處理方法能有效、及時、高精度的實現(xiàn)里程測量，具有一定的實際意義。隨著