本發(fā)明屬于海底管道內(nèi)檢測(cè)技術(shù)，具體涉及一種海底管道內(nèi)檢測(cè)器的實(shí)時(shí)跟蹤與定位系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

由于管道外檢測(cè)只是可以在管道已經(jīng)發(fā)生泄漏的時(shí)候進(jìn)行提示,這屬于事后處理,只能起到降低損失的作用,并不能完全地消除損失,而且管道外檢測(cè)技術(shù)不適用于海底油氣管道,無(wú)法完成對(duì)海底油氣管道的全面檢測(cè)。因此對(duì)于地底和海底的油氣管道的檢測(cè)而言，管道內(nèi)檢測(cè)技術(shù)十分重要。

管道內(nèi)檢測(cè)技術(shù)是一種重要的管道故障診斷方法，對(duì)海底管道的安全運(yùn)行起到重要的保障作用。

由于現(xiàn)役絕大部分的管道檢測(cè)自然環(huán)境與條件都特別惡劣，當(dāng)內(nèi)檢測(cè)器在管道中進(jìn)行檢測(cè)工作的時(shí)候，可能會(huì)遇到管道中的一些特殊情況，比如：

1.內(nèi)檢測(cè)器運(yùn)行到了管道的三通、閥門(mén)與彎頭等特別容易卡堵的地方；

2.檢測(cè)器自身出現(xiàn)各種類(lèi)型的機(jī)械問(wèn)題時(shí)；

3.管壁出現(xiàn)比較大的形變時(shí)，內(nèi)檢測(cè)器很容易阻塞在管道內(nèi)；

4.遇到管道內(nèi)沉積的各種雜物，比如：由于大氣溫度大幅下降或者加熱爐出現(xiàn)的故障所帶來(lái)輸送原油溫度下降的結(jié)果，使原油中析出大量的石蠟。

由于以上或其它情況，內(nèi)檢測(cè)器可能卡堵在被檢測(cè)管道當(dāng)中。此時(shí)需要實(shí)時(shí)及時(shí)地確定內(nèi)檢測(cè)器在管道中的位置，以便采取相應(yīng)措施。并且盡快準(zhǔn)確地定位出內(nèi)檢測(cè)器卡堵的位置并將其取出，從而保持內(nèi)檢測(cè)器在管道中能夠正常運(yùn)行，否則危害嚴(yán)重。

現(xiàn)有管道內(nèi)檢測(cè)器定位技術(shù)應(yīng)用廣泛，但是也有不少的缺點(diǎn)：

(1)、定位方法有很多，比如：傳統(tǒng)里程輪定位法、定點(diǎn)磁標(biāo)法、靜磁場(chǎng)定位法、放射性射線定位法、gps/ins組合導(dǎo)航系統(tǒng)定位法。但這些方法通常只能應(yīng)用于陸地管道，難以對(duì)海底管道內(nèi)檢測(cè)器進(jìn)行跟蹤，無(wú)法解決海底管道內(nèi)檢測(cè)器的實(shí)時(shí)跟蹤與定位問(wèn)題。

(2)、目前的管道內(nèi)檢測(cè)定位技術(shù)所采用的方法一些測(cè)量范圍太小，適用性較低，局限性大；一些方法成本太高，且精度不高。

(3)、在長(zhǎng)距離管道中，目前大部分的管道內(nèi)檢測(cè)定位技術(shù)普遍不能解決能源耗費(fèi)的問(wèn)題，無(wú)法完成長(zhǎng)距離的檢測(cè)任務(wù)。這些問(wèn)題在后續(xù)工作中，都有待解決。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種海底管道內(nèi)檢測(cè)器的實(shí)時(shí)跟蹤與定位系統(tǒng)及方法，通過(guò)在管道首、末端進(jìn)行采集壓力波信號(hào)，實(shí)時(shí)檢測(cè)在線計(jì)算，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)跟蹤與精確定位。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種海底管道內(nèi)檢測(cè)器的實(shí)時(shí)跟蹤與定位系統(tǒng)，包括壓力波產(chǎn)生裝置、壓力傳感器模塊、數(shù)據(jù)采集裝置和上位機(jī)，壓力波產(chǎn)生裝置與內(nèi)檢測(cè)器連接在一起，在管道的首、末端各裝設(shè)一個(gè)壓力傳感器模塊，壓力傳感器模塊與數(shù)據(jù)采集裝置連接在一起，數(shù)據(jù)采集裝置與上位機(jī)連接在一起，管道首、末端的上位機(jī)互相通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊。

所述的海底管道內(nèi)檢測(cè)器的實(shí)時(shí)跟蹤與定位系統(tǒng)，其中所述壓力波產(chǎn)生裝置包括圓柱形腔體、活塞腔和三個(gè)滾輪，活塞腔安裝在圓柱形腔體的一個(gè)端面上，三個(gè)滾輪通過(guò)三個(gè)支架成120°均勻設(shè)置在圓柱形腔體的另一個(gè)端面上，三個(gè)滾輪緊密接觸管道內(nèi)壁；圓柱形腔體內(nèi)設(shè)有齒輪組，齒輪組包括中小齒輪、中齒輪、中大齒輪、大齒輪、較大齒輪和多個(gè)小齒輪，中小齒輪與小齒輪一同軸設(shè)置，中齒輪與小齒輪二同軸設(shè)置，中大齒輪與小齒輪三同軸設(shè)置，大齒輪和與小齒輪四同軸設(shè)置，小齒輪五與轉(zhuǎn)輪一同軸設(shè)置，一個(gè)所述滾輪上同軸設(shè)置轉(zhuǎn)輪二，轉(zhuǎn)輪二通過(guò)鏈條與轉(zhuǎn)輪一連接在一起，小齒輪五與中小齒輪嚙合，小齒輪一與中齒輪嚙合，小齒輪二與中大齒輪嚙合，小齒輪三與大齒輪嚙合，小齒輪四與較大齒輪嚙合，較大齒輪與凸輪同軸設(shè)置，所述凸輪位于圓柱形腔體的中軸線上；活塞腔的環(huán)形側(cè)壁內(nèi)設(shè)有活塞，所述活塞包括活塞板和活塞桿，所述活塞桿的一端固定安裝在所述活塞板的中心，所述活塞桿的另一端通過(guò)圓柱形腔體的端面中心穿入圓柱形腔體內(nèi)，所述活塞桿上設(shè)有彈簧，所述彈簧的一端連接在圓柱形腔體的端面上，所述彈簧的另一端連接在所述活塞桿的穿入圓柱形腔體內(nèi)的端頭處；所述活塞桿的端頭上設(shè)有滾子，所述滾子與所述凸輪嚙合；所述凸輪的一邊為緩和輪廓線，另一邊為急劇收縮輪廓線；活塞腔的環(huán)形側(cè)壁端頭內(nèi)側(cè)設(shè)有擋板，用于阻擋所述活塞板。

所述的海底管道內(nèi)檢測(cè)器的實(shí)時(shí)跟蹤與定位系統(tǒng)，其中所述壓力傳感器模塊包括壓力傳感器、隔離端子和i/v轉(zhuǎn)換電路，所述壓力傳感器用于接收所述壓力波產(chǎn)生裝置發(fā)出的壓力波，所述壓力傳感器的輸出信號(hào)為電流信號(hào)，通過(guò)隔離端子和i/v轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)變?yōu)?-5v模擬電壓信號(hào)，傳送到所述數(shù)據(jù)采集裝置中。

所述的海底管道內(nèi)檢測(cè)器的實(shí)時(shí)跟蹤與定位系統(tǒng)，其中所述數(shù)據(jù)采集裝置包括數(shù)據(jù)采集單元和gps授時(shí)單元，所述數(shù)據(jù)采集單元包括實(shí)時(shí)控制器、fpga控制單元和i/o模塊，所述數(shù)據(jù)采集單元用于將壓力波的模擬電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)調(diào)理與ad轉(zhuǎn)換成為壓力波的數(shù)字信號(hào)并傳給上位機(jī)；所述gps授時(shí)單元連接在所述實(shí)時(shí)控制器上，所述gps授時(shí)單元用于產(chǎn)生秒脈沖控制所述壓力傳感器模塊采集壓力波及接收gps衛(wèi)星的時(shí)間數(shù)據(jù)為所述壓力波的數(shù)字信號(hào)打上時(shí)間標(biāo)簽。

所述的海底管道內(nèi)檢測(cè)器的實(shí)時(shí)跟蹤與定位系統(tǒng)，其中所述上位機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信對(duì)管道首端和末端的數(shù)據(jù)采集裝置傳送上來(lái)的壓力波的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析計(jì)算，實(shí)時(shí)判斷內(nèi)檢測(cè)器在管道中的位置，實(shí)現(xiàn)跟蹤與定位。

一種海底管道內(nèi)檢測(cè)器的實(shí)時(shí)跟蹤與定位方法，包括如下步驟：

步驟1、采用上述的海底管道內(nèi)檢測(cè)器的實(shí)時(shí)跟蹤與定位系統(tǒng)，首先在海底管道的首端放入帶有所述壓力波產(chǎn)生裝置的內(nèi)檢測(cè)器到管道中,管道的首端是流體開(kāi)始注入管道的一端,在流體的推動(dòng)下帶有所述壓力波產(chǎn)生裝置的內(nèi)檢測(cè)器開(kāi)始在管道中移動(dòng)；

步驟2、在帶有所述壓力波產(chǎn)生裝置的內(nèi)檢測(cè)器移動(dòng)過(guò)程中，所述滾輪在管道內(nèi)壁上滾動(dòng)，通過(guò)齒輪組的傳動(dòng)帶動(dòng)所述凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所述凸輪通過(guò)所述滾子和彈簧使所述活塞桿產(chǎn)生直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所述活塞板使流體產(chǎn)生壓力波，所述壓力波產(chǎn)生裝置在20s之內(nèi)完成一個(gè)周期產(chǎn)生一個(gè)壓力波，若所述壓力傳感器模塊檢測(cè)到的前后兩個(gè)相鄰壓力波的時(shí)間間隔大于20s，說(shuō)明出現(xiàn)卡堵情況，運(yùn)動(dòng)不流暢，轉(zhuǎn)到步驟8；若檢測(cè)到的前后兩個(gè)相鄰壓力波的時(shí)間間隔小于20s，進(jìn)行步驟3；

步驟3、在管道內(nèi)的壓力波，分別向管道的首、末端傳播，安裝在管道內(nèi)首、末端的壓力傳感器檢測(cè)到壓力波的壓力，在gps授時(shí)單元控制下進(jìn)行信號(hào)采集，所述壓力傳感器的輸出信號(hào)為電流信號(hào)，通過(guò)隔離端子和i/v轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)變?yōu)?-5v模擬電壓信號(hào)，傳送到所述數(shù)據(jù)采集裝置中的數(shù)據(jù)采集單元；

步驟4、將檢測(cè)到的壓力波模擬電壓信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)采集裝置中數(shù)據(jù)采集單元的調(diào)理電路放大處理，并且進(jìn)行ad轉(zhuǎn)換成為壓力波數(shù)字信號(hào)；

步驟5、數(shù)據(jù)采集裝置將壓力波數(shù)字信號(hào)連同gps授時(shí)單元中的時(shí)間信息一起傳送給上位機(jī)；

步驟6、在上位機(jī)中，利用瞬時(shí)壓力波定位方法計(jì)算出內(nèi)檢測(cè)器在管道中的位置，并且得到對(duì)應(yīng)的壓力、時(shí)間和位置數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)中；計(jì)算公式為：

式中：x—內(nèi)檢測(cè)器和管道首端的距離(m)

l—被測(cè)管道的長(zhǎng)度(m)

a—壓力波的傳播速度(m/s)

δt—壓力波到達(dá)管道首末端時(shí)，壓力傳感器檢測(cè)到壓力信號(hào)的時(shí)間差(s)；

步驟7、對(duì)于所計(jì)算得到的內(nèi)檢測(cè)器位置信息，判斷內(nèi)檢測(cè)器是否到達(dá)管道末端，如果到達(dá)管道末端，轉(zhuǎn)到步驟9，否則，執(zhí)行步驟2；

步驟8、對(duì)于所檢測(cè)到的壓力波，在檢測(cè)到一個(gè)壓力波之后，若20s之后再?zèng)]有接收到壓力波信號(hào)，則可判斷出所述壓力波產(chǎn)生裝置停止移動(dòng)，出現(xiàn)卡堵，根據(jù)所述壓力波產(chǎn)生裝置停止前的最后一個(gè)壓力波信號(hào)以及時(shí)間信息，計(jì)算出內(nèi)檢測(cè)器在管道中的位置，轉(zhuǎn)到步驟9，否則，返回執(zhí)行步驟2；

步驟9、從管道中取出帶有所述壓力波產(chǎn)生裝置的內(nèi)檢測(cè)器。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明的壓力波產(chǎn)生裝置體積小，成本低；壓力波產(chǎn)生裝置的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，基于純機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，利用滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)齒輪組，最終拉動(dòng)活塞產(chǎn)生壓力波，因此該壓力波產(chǎn)生裝置無(wú)能源消耗，只需給內(nèi)檢測(cè)器供電，功耗低；由于活塞腔封閉，輕微的波動(dòng)就可以產(chǎn)生強(qiáng)烈的壓力波，可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離的信號(hào)傳輸，并且壓力波之間相互影響小，抗干擾能力強(qiáng)，可以實(shí)現(xiàn)上百公里長(zhǎng)距離的檢測(cè)任務(wù)；本發(fā)明使用方便，檢測(cè)效果快而明顯；通過(guò)在管道首、末端即出、入口進(jìn)行采集信號(hào)，實(shí)時(shí)檢測(cè)在線計(jì)算，不會(huì)對(duì)測(cè)量范圍有所限制，工作量小并且該裝置適合各種惡劣環(huán)境，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)跟蹤與精確定位。

附圖說(shuō)明

圖1為海底管道內(nèi)檢測(cè)器的實(shí)時(shí)跟蹤與定位系統(tǒng)的安裝示意圖；

圖2為壓力波產(chǎn)生裝置平面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為壓力波產(chǎn)生裝置立體示意圖；

圖4為壓力波產(chǎn)生裝置的凸輪及活塞運(yùn)動(dòng)狀態(tài)圖；其中：(a)為凸輪的緩和輪廓線部分轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，(b)為凸輪的急劇收縮輪廓線部分轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)；

圖5為定位方法計(jì)算示意圖；

圖6為檢測(cè)信號(hào)流向圖；

圖7為數(shù)據(jù)采集裝置架構(gòu)圖；

圖8為gps授時(shí)單元功能圖；

圖9為海底管道內(nèi)檢測(cè)器的實(shí)時(shí)跟蹤與定位方法流程圖。

具體實(shí)施方式

如圖1-8所示，一種海底管道內(nèi)檢測(cè)器的實(shí)時(shí)跟蹤與定位系統(tǒng)，包括壓力波產(chǎn)生裝置3、壓力傳感器模塊4、數(shù)據(jù)采集裝置5和上位機(jī)6，壓力波產(chǎn)生裝置3與內(nèi)檢測(cè)器2連接在一起，在管道1的首、末端各裝設(shè)一個(gè)壓力傳感器模塊4，壓力傳感器模塊4與數(shù)據(jù)采集裝置5連接在一起，數(shù)據(jù)采集裝置5與上位機(jī)6連接在一起，管道1首、末端的上位機(jī)6互相通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊。

所述壓力波產(chǎn)生裝置3包括圓柱形腔體22、活塞腔21和三個(gè)滾輪7，活塞腔21安裝在圓柱形腔體22的一個(gè)端面上，三個(gè)滾輪7通過(guò)三個(gè)支架23成120°均勻設(shè)置在圓柱形腔體22的另一個(gè)端面上，三個(gè)滾輪7緊密接觸管道1內(nèi)壁；圓柱形腔體22內(nèi)設(shè)有齒輪組，齒輪組包括中小齒輪11、中齒輪12、中大齒輪13、大齒輪14、較大齒輪15和多個(gè)小齒輪，中小齒輪11與小齒輪一同軸設(shè)置，中齒輪12與小齒輪二同軸設(shè)置，中大齒輪13與小齒輪三同軸設(shè)置，大齒輪14和與小齒輪四同軸設(shè)置，小齒輪五與轉(zhuǎn)輪一10同軸設(shè)置，一個(gè)所述滾輪7上同軸設(shè)置轉(zhuǎn)輪二8，轉(zhuǎn)輪二8通過(guò)鏈條9與轉(zhuǎn)輪一10連接在一起，小齒輪五與中小齒輪11嚙合，小齒輪一與中齒輪12嚙合，小齒輪二與中大齒輪13嚙合，小齒輪三與大齒輪14嚙合，小齒輪四與較大齒輪15嚙合，較大齒輪15與凸輪16同軸設(shè)置，所述凸輪16位于圓柱形腔體22的中軸線上；齒輪模數(shù)均為2，小齒輪的齒輪數(shù)為6，中小齒輪11、中齒輪12、中大齒輪13、大齒輪14和較大齒輪15的齒輪數(shù)比為12：24：24：12：30；凸輪16最大力臂為1.5cm，滾輪7半徑為5cm；活塞腔21的環(huán)形側(cè)壁內(nèi)設(shè)有活塞，所述活塞包括活塞板19和活塞桿18，活塞板19直徑為6cm，所述活塞桿18的一端固定安裝在所述活塞板19的中心，所述活塞桿18的另一端通過(guò)圓柱形腔體22的端面中心穿入圓柱形腔體22內(nèi)，所述活塞桿18上設(shè)有彈簧20，所述彈簧20的一端連接在圓柱形腔體22的端面上，所述彈簧20的另一端連接在所述活塞桿18的穿入圓柱形腔體22內(nèi)的端頭處；所述活塞桿18的端頭上設(shè)有滾子17，所述滾子17與所述凸輪16嚙合；所述凸輪16的一邊為緩和輪廓線，另一邊為急劇收縮輪廓線；活塞腔21的環(huán)形側(cè)壁端頭內(nèi)側(cè)設(shè)有擋板，用于阻擋所述活塞板19；在凸輪16的緩和輪廓線部分轉(zhuǎn)動(dòng)中，將與其嚙合的滾子17緩慢推遠(yuǎn)，實(shí)現(xiàn)彈簧20的緩慢壓縮，所述活塞桿18將所述活塞板19緩慢推至擋板處，在凸輪16的急劇收縮輪廓線部分轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在彈簧20的彈力作用下，實(shí)現(xiàn)活塞桿18的快速回復(fù)，拉回活塞板19，從而作用于流體產(chǎn)生壓力波，內(nèi)檢測(cè)器2每移動(dòng)100m左右，即20s內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生一次壓力波。

所述壓力傳感器模塊4包括壓力傳感器、隔離端子和i/v轉(zhuǎn)換電路，壓力傳感器為艾默生儀表公司產(chǎn)品gp4a2b21ab4m5d1，隔離端子采用的是德國(guó)魏德米勒公司所生產(chǎn)wassccc20lp，所述壓力傳感器用于接收所述壓力波產(chǎn)生裝置3發(fā)出的壓力波，所述壓力傳感器的輸出信號(hào)為電流信號(hào)，通過(guò)隔離端子和i/v轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)變?yōu)?-5v模擬電壓信號(hào)，傳送到所述數(shù)據(jù)采集裝置5中。

所述數(shù)據(jù)采集裝置5包括數(shù)據(jù)采集單元和gps授時(shí)單元，數(shù)據(jù)采集單元采用ni公司compact-rio控制器進(jìn)行系統(tǒng)硬件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，compact-rio系統(tǒng)由實(shí)時(shí)控制器、fpga和工業(yè)級(jí)i/o模塊(例如模擬輸入模塊、模擬輸出模塊、數(shù)字io模塊、繼電器、通訊模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊等)三個(gè)部分組成，其中實(shí)時(shí)控制器采用crio-9068，所述數(shù)據(jù)采集單元用于將壓力波的模擬電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)調(diào)理與ad轉(zhuǎn)換成為壓力波的數(shù)字信號(hào)并傳給上位機(jī)6；所述gps授時(shí)單元采用um220，所述gps授時(shí)單元通過(guò)compact-rio系統(tǒng)外設(shè)的rs-232串口連接在所述實(shí)時(shí)控制器上，所述gps授時(shí)單元用于產(chǎn)生秒脈沖控制所述壓力傳感器模塊4采集壓力波及接收gps衛(wèi)星的時(shí)間數(shù)據(jù)為所述壓力波的數(shù)字信號(hào)打上時(shí)間標(biāo)簽。

所述上位機(jī)6通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信對(duì)管道1首端和末端的數(shù)據(jù)采集裝置5傳送上來(lái)的壓力波的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析計(jì)算，實(shí)時(shí)判斷內(nèi)檢測(cè)器2在管道1中的位置，實(shí)現(xiàn)跟蹤與定位。

如圖9所示，一種海底管道內(nèi)檢測(cè)器的實(shí)時(shí)跟蹤與定位方法，包括如下步驟：

步驟1、采用上述的海底管道內(nèi)檢測(cè)器的實(shí)時(shí)跟蹤與定位系統(tǒng)，首先在管道1的首端放入帶有所述壓力波產(chǎn)生裝置3的內(nèi)檢測(cè)器2到管道1中,管道1的首端是流體開(kāi)始注入管道1的一端,在流體的推動(dòng)下帶有所述壓力波產(chǎn)生裝置3的內(nèi)檢測(cè)器2開(kāi)始在管道1中移動(dòng)；

步驟2、在帶有所述壓力波產(chǎn)生裝置3的內(nèi)檢測(cè)器2移動(dòng)過(guò)程中，所述滾輪7在管道1內(nèi)壁上滾動(dòng)，通過(guò)齒輪組的傳動(dòng)帶動(dòng)所述凸輪16轉(zhuǎn)動(dòng)，所述凸輪16通過(guò)所述滾子17和彈簧20使所述活塞桿18產(chǎn)生直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所述活塞板19使流體產(chǎn)生壓力波，所述壓力波產(chǎn)生裝置2在20s之內(nèi)完成一個(gè)周期產(chǎn)生一個(gè)壓力波，若所述壓力傳感器模塊4檢測(cè)到的前后兩個(gè)相鄰壓力波的時(shí)間間隔大于20s，說(shuō)明出現(xiàn)卡堵情況，運(yùn)動(dòng)不流暢，轉(zhuǎn)到步驟8；若檢測(cè)到的前后兩個(gè)相鄰壓力波的時(shí)間間隔小于20s，進(jìn)行步驟3；

步驟3、在管道1內(nèi)的壓力波，分別向管道1的首、末端傳播，安裝在管道1內(nèi)首、末端的壓力傳感器檢測(cè)到壓力波的壓力，在gps授時(shí)單元控制下進(jìn)行信號(hào)采集，所述壓力傳感器的輸出信號(hào)為電流信號(hào)，通過(guò)隔離端子和i/v轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)變?yōu)?-5v模擬電壓信號(hào)，傳送到所述數(shù)據(jù)采集裝置5中的數(shù)據(jù)采集單元；

步驟4、將檢測(cè)到的壓力波模擬電壓信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)采集裝置5中數(shù)據(jù)采集單元的調(diào)理電路放大處理，并且進(jìn)行ad轉(zhuǎn)換成為壓力波數(shù)字信號(hào)；

步驟5、數(shù)據(jù)采集裝置5將壓力波數(shù)字信號(hào)連同gps授時(shí)單元中的時(shí)間信息一起傳送給上位機(jī)6；

步驟6、在上位機(jī)6中，利用瞬時(shí)壓力波定位方法計(jì)算出內(nèi)檢測(cè)器在管道中的位置，并且得到對(duì)應(yīng)的壓力、時(shí)間和位置數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)中；設(shè)被測(cè)管道總長(zhǎng)度為l，流體流速為v，壓力波波速為a，當(dāng)內(nèi)檢測(cè)器所在位置位于距離管道首端x米時(shí)，壓力波從內(nèi)檢測(cè)器處到達(dá)管道首端的時(shí)間為t1，到達(dá)管道末端的時(shí)間為t2，令其時(shí)間差為δt＝t1-t2，由此可以得到如下關(guān)系：

注：a的值一般在1000m/s以上，v的值在1.5-3m/s，因此v通常忽略不計(jì)，由此上式可以改成：

式中：x—內(nèi)檢測(cè)器和管道首端的距離(m)

l—被測(cè)管道的長(zhǎng)度(m)

a—壓力波的傳播速度(m/s)

δt—壓力波到達(dá)管道首末端時(shí)，壓力傳感器檢測(cè)到壓力信號(hào)的時(shí)間差(s)；

步驟7、對(duì)于所計(jì)算得到的內(nèi)檢測(cè)器2位置信息，判斷內(nèi)檢測(cè)器2是否到達(dá)管道1末端，如果到達(dá)管道1末端，轉(zhuǎn)到步驟9，否則，執(zhí)行步驟2；

步驟8、對(duì)于所檢測(cè)到的壓力波，在檢測(cè)到一個(gè)壓力波之后，若20s之后再?zèng)]有接收到壓力波信號(hào)，則可判斷出所述壓力波產(chǎn)生裝置3停止移動(dòng)，出現(xiàn)卡堵，根據(jù)所述壓力波產(chǎn)生裝置3停止前的最后一個(gè)壓力波信號(hào)以及時(shí)間信息，計(jì)算出內(nèi)檢測(cè)器2在管道1中的位置，轉(zhuǎn)到步驟9，否則，返回執(zhí)行步驟2；

步驟9、從管道1中取出帶有所述壓力波產(chǎn)生裝置3的內(nèi)檢測(cè)器2。