lprocessor,簡稱DSP)、第二時鐘模塊、第二存儲器；
[0076]所述第二時鐘模塊及所述第二存儲器均與所述數(shù)字信號處理器連接；
[0077]所述第二時鐘模塊，用于產(chǎn)生第二時鐘數(shù)據(jù)；
[0078]所述數(shù)字信號處理器，用于接收所述低頻電磁發(fā)射機(jī)發(fā)射的低頻電磁信號，獲取第二時鐘模塊發(fā)送的接收所述低頻電磁信號時的第二時鐘數(shù)據(jù)，將所述第二時鐘數(shù)據(jù)保存在所述第二存儲器中并發(fā)送給所述上位機(jī)。
[0079]在具體應(yīng)用中，本實(shí)施例所述第二存儲器優(yōu)選為大容量存儲器。
[0080]在具體應(yīng)用中，所述低頻電磁接收機(jī)還可包括:與所述數(shù)字信號處理器連接的第二供電模塊，用于為所述數(shù)字信號處理器提供電源。該第二供電模塊可以優(yōu)選為大容量供電模塊，具體可以優(yōu)選為鋰電池，為所述DSP提供24小時的不間斷電源。進(jìn)一步地，本實(shí)施例所述第二供電模塊可以優(yōu)選為12V鋰電池。
[0081]在具體應(yīng)用中，所述低頻電磁接收機(jī)還可以包括:與所述數(shù)字信號處理器連接的蜂鳴器和/或顯示屏，用于提示所述管道泄漏內(nèi)檢測器通過所述低頻電磁接收機(jī)所在預(yù)設(shè)定位跟蹤點(diǎn)。
[0082]進(jìn)一步地，在具體應(yīng)用中，本實(shí)施例所述低頻電磁接收機(jī)還可以包括:與所述DSP連接的第二通訊接口。
[0083]本實(shí)施例的油氣管道泄漏聲發(fā)射內(nèi)檢測系統(tǒng)，在油氣管道正上方的地面每隔一定距離放置一個低頻電磁接收機(jī)，當(dāng)管道泄漏內(nèi)檢測器在管道內(nèi)部氣體的壓差推動下以一定速度從管道內(nèi)部通過時，低頻電磁接收機(jī)接收管道泄漏內(nèi)檢測器通過時低頻電磁發(fā)射機(jī)通發(fā)出的低頻電磁信號。同時，安裝在管道泄漏內(nèi)檢測器內(nèi)部的傳感器采集管道上泄漏點(diǎn)產(chǎn)生的1ΚΗζ-18ΚΗζ的聲波信號，并將其轉(zhuǎn)換為電信號，輸送到處理模塊；處理模塊以不小于10KHz的采樣頻率將該電信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換和處理，并采集里程模塊輸出的里程數(shù)據(jù)和第一時鐘模塊輸出的時間數(shù)據(jù)，將處理后的電信號、里程數(shù)據(jù)和時間數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，上位機(jī)(通用計算機(jī))可以實(shí)時接收上述處理后的電信號、里程數(shù)據(jù)和時間數(shù)據(jù)，以直觀圖形和數(shù)字的形式確定管道是否存在泄漏和漏點(diǎn)的準(zhǔn)確位置，或者待檢管道檢測完成后，分析人員可從管道泄漏內(nèi)檢測器的大容量存儲模塊中，讀取數(shù)據(jù)到通用計算機(jī)以直觀圖形和數(shù)字的形式確定管道是否存在泄漏和漏點(diǎn)的準(zhǔn)確位置，可以實(shí)現(xiàn)管道泄漏高靈敏度內(nèi)檢測和泄漏點(diǎn)的定位。本系統(tǒng)能夠克服現(xiàn)有技術(shù)的局限性，從管道內(nèi)部對泄漏檢測，能進(jìn)行管道長距離連續(xù)檢測，靈敏度高，成本低，體積小。
[0084]第二實(shí)施例
[0085]本實(shí)施例的管道泄漏聲發(fā)射內(nèi)檢測系統(tǒng)包括:管道泄漏聲發(fā)射內(nèi)檢測器和多個低頻電磁接收機(jī)和上位機(jī)；
[0086]所述管道泄漏內(nèi)檢測器包括:聲學(xué)傳感器、處理模塊、第一時鐘模塊、里程模塊、第一存儲器、第一供電模塊和低頻電磁發(fā)射機(jī)；
[0087]所述處理模塊，包括:中央處理器CPU、前置放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC、可編程邏輯器件CPLD ;
[0088]用于檢測管道泄漏的聲學(xué)傳感器依次與前置放大器、ADC連接，ADC將生成的數(shù)字信號傳送給CPLD，CPLD與前置放大器連接，對其進(jìn)行增益控制；CPLD與CPU通過地址總線和數(shù)據(jù)總線連接(圖2中兩者之間的單箭頭實(shí)線表示地址總線，雙箭頭實(shí)線表示數(shù)據(jù)總線)；CPU通過地址總線和數(shù)據(jù)總線與第一存儲器(FLASH存儲器或RAM存儲器)連接，通過I2C總線與實(shí)時時鐘芯片(Real-Time Clock，簡稱RTC)(即第一時鐘模塊)連接，通過輸入輸出端口(input/output，簡稱I/O)線與第一供電模塊連接。
[0089]下面對本實(shí)施例的管道泄漏內(nèi)檢測系統(tǒng)的各部分進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0090]聲學(xué)傳感器是將力、位移或速度轉(zhuǎn)換為電壓參數(shù)，由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和轉(zhuǎn)換電路組成。在實(shí)際的泄漏檢測過程中，將檢測到的聲波信號由傳感器接收并轉(zhuǎn)換成電信號。
[0091]前置放大器將傳感器輸出的微弱信號提高到一定程度，以提高信號的信噪比，常用有34、40和60分貝，傳輸給信號的中央處理器CPU。前置放大器的輸入是傳感器輸出的模擬信號，輸出是放大后的模擬信號。前置放大器還應(yīng)具有一定的強(qiáng)抗干擾能力和排除噪聲的能力。
[0092]ADC就是將連接變化的模擬量轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字量，是一個濾波、采樣、保持電路和量化、編碼電路的過程，其中量化、編碼電路是其核心部件。模擬信號經(jīng)帶限濾波，采樣保持電路，變?yōu)殡A梯形狀信號，然后通過編碼器，使得階梯狀信號中的各個電平變?yōu)槎M(jìn)制碼。
[0093]處理模塊主要進(jìn)行采入數(shù)據(jù)的處理和命令的發(fā)送。由于該泄漏檢測儀是靠電池充電，并且使用周期比較長。所以為了省電就需要優(yōu)選功耗低的CPU和CPLD。
[0094]實(shí)時時鐘芯片RTC是個人計算機(jī)(personal computer，簡稱PC)主板上的晶振及相關(guān)電路組成的時鐘電路的生成脈沖，RTC經(jīng)過8254電路的頻產(chǎn)生一個頻率較低一點(diǎn)的操作系統(tǒng)(Operating System，簡稱OS)時鐘TSC，系統(tǒng)時鐘每一個CPU周期加一，每次系統(tǒng)時鐘在系統(tǒng)初起時通過RTC初始化。8254本身工作也需要有自己的驅(qū)動時鐘PIT。它的主要作用就是提供穩(wěn)定的時鐘信號給后續(xù)電路用。主要功能有:時鐘、日歷，鬧鐘，周期性中斷輸出，32KHz時鐘輸出。RTC的主要性能指標(biāo)有:(I)控制方式:二線制，三線制，四線制；(2)晶振:分內(nèi)置晶振和外置晶振；⑶耗流，時間微調(diào)范圍，時間精度以及是否有TTF功能。
[0095]由于管道泄漏內(nèi)檢測是長距離檢測，所以電源模塊顯得尤為重要，在節(jié)約電源的同時，也應(yīng)當(dāng)配置一款能充電，容量大的電池?？紤]到體積、容量、使用年限、價格等因素，供電模塊由充電電源，鋰電池組組成。通過可充電的鋰電池供給±5V或±15V的電流，允許鋰電池電壓波動50%，支持24小時數(shù)據(jù)采集。
[0096]在檢測器的后端均勻分布三個里程輪，里程輪本體每隔一段弧長(2mm)加工輪齒，在里程輪臂安裝有接近傳感器，接近傳感器利用電磁感應(yīng)引起的檢測對象的金屬體中產(chǎn)生的渦流的原理，檢測輪齒的轉(zhuǎn)動信息轉(zhuǎn)換為電壓參數(shù)。檢測器在管道中運(yùn)行時，檢測器移動2_，即里程輪旋轉(zhuǎn)2_，接近傳感器捕獲到輪齒的移動的信號，通過脈沖信號及輪齒間距計算得出檢測器運(yùn)行里程。
[0097]低頻電磁發(fā)射機(jī)，安裝在檢測器前端，同檢測器一起在管道中運(yùn)行，發(fā)射機(jī)通過(PU控制發(fā)射機(jī)線圈發(fā)射23Hz的低頻電磁信號。
[0098]低頻電磁接收機(jī)放置在管道正上方的定位跟蹤點(diǎn)，當(dāng)?shù)皖l電磁發(fā)射機(jī)通過地面定位跟蹤點(diǎn)下方時，地面低頻電磁接收機(jī)接收線圈感應(yīng)到23Hz的低頻電磁信號，信號經(jīng)調(diào)理后傳輸?shù)紻SP處理器，處理器采集23Hz的低頻電磁信號，同時采集RTC時間的信息，將采集信號與時間信號存儲在存儲單元，通過液晶顯示屏顯示和蜂鳴器提示檢測器通過信息，地面低頻電磁接收機(jī)通過可充電的12V鋰電池供給。
[0099]本實(shí)用新型實(shí)施例的油氣管道泄漏聲發(fā)射內(nèi)檢測系統(tǒng)，采用聲學(xué)方法進(jìn)行埋地管道泄漏內(nèi)檢測，其原理為:
[0100]流體穿過管壁漏孔外泄時，產(chǎn)生的聲發(fā)射信號會通過管道內(nèi)流體傳播給安裝在管道泄漏內(nèi)檢測器內(nèi)壁的傳感器。沒有泄漏發(fā)生時，聲波傳感器獲得的是背景噪聲信號；當(dāng)有泄漏發(fā)生時，可產(chǎn)生傳感器可探測的低頻泄漏聲信號。傳感器將泄漏信號捕捉并儲存在大容量存儲器里。與泄漏信號一起儲存的還有里程模塊和電磁收發(fā)裝置記錄的位置信息，時鐘模塊產(chǎn)生的時間信息，同時低頻電磁接收機(jī)記錄檢測器通過定位點(diǎn)的時間信息?，F(xiàn)場檢測完成后讀取大容量存儲里的數(shù)據(jù)和地面低頻電磁接收機(jī)里的數(shù)據(jù)，分析即可以得到泄漏源及泄漏源距離標(biāo)記點(diǎn)的位置。
[0101]本實(shí)施例的油氣管道泄漏聲發(fā)射內(nèi)檢測系統(tǒng)，在油氣管道正上方的地面每隔一定距離放置一個低頻電磁接收機(jī)，當(dāng)管道泄漏內(nèi)檢測器在管道內(nèi)部氣體的壓差推動下以一定速度從管道內(nèi)部通過時，低頻電磁接收機(jī)接收管道泄漏內(nèi)檢測器通過時低頻電磁發(fā)射機(jī)通發(fā)出的低頻電磁信號。同時，安裝在管道泄漏內(nèi)檢測器內(nèi)部的傳感器采集管道上泄漏點(diǎn)產(chǎn)生的1KHZ-18KHZ的聲波信號，并將其轉(zhuǎn)換為電信號，輸送到處理模塊；處理模塊以不小于10KHz的采樣頻率將該電信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換和處理，并采集里程模塊輸出的里程數(shù)據(jù)和第一時鐘模塊輸出的時間數(shù)據(jù)，將處理后的電信號、里程數(shù)據(jù)和時間數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，上位機(jī)(通