长输管道特殊清管清管器的智能跟踪仪的设计

2201 6 年“互联网 + ” 大学生创新创业大赛摘要长输管道承担着我国油气物资运输的重要任务，被誉为国民经济的动脉，而特殊清管作业是保证长输管道正常平稳运行的一项重要措施。但是 ，特殊清管器在长输管道中运行时，一旦出现卡堵现象，就会造成长输管线的爆管或者停输，造成严重的安全风险和经济损失。因此，特殊清管器智能跟踪定位系统和设备的研究，对于清管器的实时监控，保证管道的正常运行、输送效率和安全是极其重要的。经调查研究发现，目前正在使用的清管器跟踪定位设备存在着信号发射器的发射距离小、耗电量大、使用成本高等问题，而且信号接收器无法实现智能跟踪等缺点和不足，需要极大的人力资源。所以，研制更高性能的清管器智能跟踪定位设备，突破恶劣环境、极端天气等客观条件限制，实现无人值守智能跟踪，大幅度降低清管器跟踪人力和风险成为本论文的主要目的。本文通过对国内外主流清管器跟踪设备的调研，对清管器跟踪定位设备做了需求分析，并查阅大量相关资料和文献后，提出新设备的软硬件设计方案，并作出了样机，并且样机经过了实际清管作业的考验。形成了成熟的清管器智能跟踪定位设备。而且，研发了与本套设备相配套的终端数据处理软件，实现了清管器智能跟踪定位的动态可视化。关键词 ：清管器，智能，跟踪定位，无人值守，数据处理

5201 6 年“互联网 + ” 大学生创新创业大赛1项目概述11项目背景长输管道承担着我国油气物资运输的重要任务，被誉为国民经济的动脉，而特殊清管作业是保证长输管道正常平稳运行的一项重要措施。但是，特殊清管器在长输管道中运行时，一旦出现卡堵现象，就会造成长输管线的爆管或者停输，造成严重的安全风险和经济损失。 因此， 因此，特殊清管器智能跟踪定位系统和设备的研究，对于清管器的实时监控，保证管道的正常运行、输送效率和安全是极其重要的。目前正在使用的清管器跟踪定位设备存在着信号发射器的发射距离小、耗电量大、使用成本高等问题，而且信号接收器无法实现智能跟踪等缺点和不足，需要极大的人力资源。所以，研制更高性能的清管器智能跟踪定位设备，突破恶劣环境、极端天气等客观条件限制，实现无人值守智能跟踪，大幅度降低清管器跟踪人力和风险成为本项目的主要目的。为保证石油、天然气长输管道的安全平稳运行，特殊清管作业是具有极其重要作用和极高风险的作业措施。刚建成投运的管道，在安装施工作业中会不可避免的遗留一部分无用之物，在进行管道水压试验时水清除、管道干燥不彻底，而清管作业的主要目的就是为了清除管道内遗留的水以及安装施工遗留物，包括焊接遗留物、钢板、工具、泥砂等，如果这些杂物不清除干净，会造成长输干线站场过滤器和阀门的堵塞，同时造成输油泵、压缩机的损坏。本项目目的在于解决目前特殊清管器跟踪定位技术中存在的共性问题，利用现有通信网络技术和场站设备，建立特殊清管器智能跟踪定位系统，研制具有调节参数能力的智能低频发射器，开发具备数据远传功能的智能接收仪，从而摆脱密集的人力闲置，降低特殊清管作业风险及成本，创造更大的经济效益。此智能跟踪定位系统能够为石油天然气管道特殊清管作业提供有力的科学技术保障。12项目开发的意义目前，国内特殊清管器的跟踪主要依靠人工定位，对于特殊清管作业来说，特殊清管器发送频繁，纯粹靠人工跟踪，耗费极大的财力、物力、人力，属于密集型劳动力作业，同时还存在极大的人工风险；纯人工跟踪定位方法的实现离不开人，风、雨、雷、雪等天气条件给现场跟踪定位带来很多困难，突发的交通堵塞也会妨害人工跟踪的有序进行；并且突发的暴雨、暴雪、强风和雷电等极端恶劣的天气，还会影响设备的正常工作，同时也会危及现场跟踪人员的生命安全。因此，急需开发一种成本较低、操作简单、维护便捷、工作可靠的智能跟踪定位仪，消除恶劣环境、极端天气、交通等客观条件的影响，降低特殊清管作业的风险及人工成本 。13项目愿景本项目愿景是：成为石油化工企业的设备安全管理，智能安全检测等