一種用于管道內檢測器的時間同步方法及系統與流程

本發明涉及管道內檢測器的應用，具體是一種用于管道內檢測器的時間同步方法及系統。

背景技術：

1、管道內檢測器在管內工作時，里程輪由于打滑或者異物堵塞等因素會導致檢測器采集到的里程與實際運行里程偏差較大，檢測器內部的陀螺儀及加速度傳感器設備由于傳感器精度問題或者長時間運行產生的累積誤差，積分得到的檢測器運行路徑與實際運行情況偏差也會比較大，當檢測器檢測到管壁缺陷時根據上述參數無法精確定位實際缺陷的位置，再加上挖掘管道和割管工程量和風險較大，當缺陷定位錯誤導致挖掘位置錯誤時，帶來的后果比較嚴重。

2、現有技術中，校正缺陷位置的做法是使用mark盒進行輔助定位，mark盒里面具有檢測磁場的傳感器，在管道的鋪設路徑上每隔1公里放置一個mark盒，當具備磁軛的檢測器在下方經過mark盒設備時，mark盒接收到的磁場信號會大幅度增加，使用mark盒找到磁場峰峰值最大的點即可認定為內檢測器通過時刻，mark會記錄下檢測器通過的時間，并且mark的物理坐標已知，檢測器在運行過程中也會時刻記錄缺陷數據和當前設備時間，將兩者數據通過時間參數進行融合即可對缺陷的位置進行校正。

3、上述校正方式為理想狀態下的情況，但是當管道內檢測器在管道中進行檢測時，由于管道自身電磁屏蔽的關系，無法與gps或其他外界設備進行通訊，對自身的系統時間進行校正，只能在設備進管之前使用電腦或者gps模塊進行授時，但由于每個檢測器使用的晶振參數各不相同，晶振自身存在偏差，檢測器在管道中長時間運行時會導致時間累積誤差越來越大。

4、因此，有必要提出一種用于管道內檢測器的時間同步方法及系統，來解決上述問題。

技術實現思路

1、本發明的目的在于提供一種用于管道內檢測器的時間同步方法及系統，它能夠周期性的對內檢測器時間進行同步，減少因為內檢測器自身晶振抖動累積的時間誤差，提高后續缺陷定位的準確性。

2、本發明為實現上述目的，通過以下技術方案實現：

3、一方面，提供一種用于管道內檢測器的時間同步方法，包括以下步驟：

4、s1：設置mark盒中的發射機發射頻率；

5、s2：通過mark盒檢測衛星發送的秒脈沖同步信號；

6、s3：衛星發送的秒脈沖信號上升沿對mark盒中的定時器進行復位，并將pwm脈沖電平拉高；

7、s4：定時器對pwm電平進行翻轉，且翻轉5次后關閉pwm波輸出；

8、s5：步驟s1-s5每5秒重復一次。

9、優選的，所述步驟s1具體為：所述mark盒中集成有發射機，所述發射機的發射頻率設置為10hz。

10、優選的，所述步驟s2-s3具體為：所述mark中集成有gps模塊和主控芯片，所述主控芯片上設置有定時器，所述gps模塊用于檢測衛星發送的秒脈沖同步信號，并通過衛星發送的秒脈沖同步信號對自身的系統時間進行同步校正，同時對定時器進行校正和復位，所述定時器技術周期設置為0.05秒，所述衛星發送的秒脈沖同步信號的上升沿進入主控芯片后，主控芯片程序中的中斷函數對定時器進行復位，并將pwm脈沖電平拉高。

11、優選的，所述步驟s4具體為：所述定時器技術為0.05秒時，對pwm電平進行翻轉，翻轉5次后關閉pwm波輸出，所述pwm波通過設置于主控芯片內的功率放大電路后由發射線圈進行發射。

12、優選的，所述發射線圈的工作方式包括以下步驟：

13、s41：配置gps模塊，是模塊周期性產生秒同步脈沖；

14、s42：檢測衛星發送的秒同步脈沖上升沿進入主控芯片程序中斷處理函數；

15、s43：復位并開啟定時器，定時器周期為0.05秒，并控制發射線圈驅動引腳輸出高電平，同時退出中斷處理函數；

16、s44：定時器計滿后進入中斷處理函數翻轉激勵線圈驅區動電平累積產生5個周期為0.1秒的方波信號，停止脈沖輸出；

17、s45：等待下一個gps同步秒脈沖的到來；

18、s46：返回步驟s42，繼續執行步驟s42-s45。

19、優選的，所述發射線圈發射的電信號由接收線圈進行接收，所述接收線圈兩側產生的電壓為：

20、

21、其中，i為接收線圈上產生的激勵電流，n為接收線圈匝數，n為接收線圈密度，μr為接收線圈磁芯的相對磁導率，μ0為真空中的磁導率。

22、另一方面，提供一種用于管道內檢測器的時間同步系統，包括：

23、信號設置模塊，用于：設置mark盒中的發射機發射頻率；

24、信號檢測模塊，用于：檢測衛星發送的秒脈沖同步信號；

25、信號處理模塊，用于：將衛星發送的秒脈沖信號上升沿對mark盒中的定時器進行復位，并將pwm脈沖電平拉高，同時，將定時器對pwm電平進行翻轉，且翻轉5次后關閉pwm波輸出；

26、信號輸出模塊，用于：輸出電信號；

27、信號接收模塊，用于：接收電信號。

28、對比現有技術，本發明的有益效果在于：

29、能夠周期性的對內檢測器時間進行同步，保證檢測器的系統時間誤差在100ms之內，減少因為內檢測器自身晶振抖動累積的時間誤差，提高后續缺陷定位的準確性。

技術特征：

1.一種用于管道內檢測器的時間同步方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據權利要求1所述一種用于管道內檢測器的時間同步方法，其特征在于，所述步驟s1具體為：所述mark盒中集成有發射機，所述發射機的發射頻率設置為10hz。

3.根據權利要求1所述一種用于管道內檢測器的時間同步方法，其特征在于，所述步驟s2-s3具體為：所述mark中集成有gps模塊和主控芯片，所述主控芯片上設置有定時器，所述gps模塊用于檢測衛星發送的秒脈沖同步信號，并通過衛星發送的秒脈沖同步信號對自身的系統時間進行同步校正，同時對定時器進行校正和復位，所述定時器技術周期設置為0.05秒，所述衛星發送的秒脈沖同步信號的上升沿進入主控芯片后，主控芯片程序中的中斷函數對定時器進行復位，并將pwm脈沖電平拉高。

4.根據權利要求3所述一種用于管道內檢測器的時間同步方法，其特征在于，所述步驟s4具體為：所述定時器技術為0.05秒時，對pwm電平進行翻轉，翻轉5次后關閉pwm波輸出，所述pwm波通過設置于主控芯片內的功率放大電路后由發射線圈進行發射。

5.根據權利要求4所述一種用于管道內檢測器的時間同步方法，其特征在于，所述發射線圈的工作方式包括以下步驟：

6.根據權利要求5所述一種用于管道內檢測器的時間同步方法，其特征在于，所述發射線圈發射的電信號由接收線圈進行接收，所述接收線圈兩側產生的電壓為：

7.一種用于管道內檢測器的時間同步系統，其特征在于，包括：

技術總結
本發明公開了一種用于管道內檢測器的時間同步方法及系統，主要涉及管道內檢測器的應用技術領域。包括以下步驟：設置MARK盒中的發射機發射頻率；通過MARK盒檢測衛星發送的秒脈沖同步信號；衛星發送的秒脈沖信號上升沿對MARK盒中的定時器進行復位，并將PWM脈沖電平拉高；定時器對PWM電平進行翻轉，且翻轉5次后關閉PWM波輸出；上述步驟每5秒重復一次。本發明的有益效果在于：它能夠周期性的對內檢測器時間進行同步，減少因為內檢測器自身晶振抖動累積的時間誤差，提高后續缺陷定位的準確性。

技術研發人員：宋明大,朱波,商顯棟,高曉哲,谷濤,路輝,董冰,申孝民,高貴軍,焦少妮,陳秀剛,王紫涵,劉文潔
受保護的技術使用者：山東省特種設備檢驗研究院集團有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/3/13