用于非破壞性測試系統的遠程控制的系統和方法
【技術領域】
[0001]本說明書中公開的主題涉及非破壞性測試(NDT)系統，并且更具體地，涉及用于遠程控制NDT系統的系統和方法。
【背景技術】
[0002]某些設備和設施，如發(fā)電設備和設施、石油和天然氣設備和設施、飛機設備和設施、制造設備和設施等等包括多個相互關聯的系統和過程。例如，發(fā)電廠可包括渦輪機系統和用于操作和維持渦輪機系統的過程。同樣地，石油和天然氣操作可包括通過管線相互連接的碳質燃料回收系統和處理設備。類似地，飛機系統可包括飛機以及在維持適航性和提供維修支持中有用的維修飛機庫。在設備操作期間，設備會降級，遇到不期望的情況(如腐蝕、磨損等等)，從而會潛在地影響設備綜合效率。某些檢查技術，如非破壞性檢查技術或非破壞性測試技術可用于檢測不期望的設備情況。
[0003]在常規(guī)NDT系統中，可使用便攜式存儲器裝置、紙張或通過電話來與其他NDT操作者或人員共享數據。因此，在NDT人員之間共享數據的時間量可主要取決于物理便攜式存儲器裝置被物理調度至它的目標的速度。因此，改進NDT系統的數據共享能力將是有益的，例如，以便更有效地測試和檢查各種系統和設備。

【發(fā)明內容】

[0004]下文概述與最初提出權利要求的本發(fā)明的范圍相符的某些實施例。這些實施例并不意圖限制本發(fā)明的范圍，相反，這些實施例僅意圖提供本發(fā)明的可能形式的簡述。實際上，本發(fā)明可涵蓋可與下述實施例類似或不同的各種形式。
[0005]在一個實施例中，系統包括配置用于傳送來自外部系統的控制數據的無線系統，其中NDT裝置配置用于使用控制數據來控制包括在NDT裝置中的部件。
[0006]在另一實施例中，非暫時性計算機可讀介質包括配置用于通過使用非破壞性檢測裝置來無線接收控制數據的指令，其中NDT裝置配置用于使用控制數據來控制包括在NDT裝置中的部件。
[0007]在又一實施例中，方法包括通過使用非破壞性檢測裝置來無線接收控制數據，其中NDT裝置配置用于使用控制數據來控制包括在NDT裝置中的部件。
【附圖說明】
[0008]在參考附圖閱讀以下詳細說明后，將更好地理解本發(fā)明的這些和其他特征、方面和優(yōu)點，在附圖中，類似的符號表示所有附圖中類似的部分，其中:
[0009]圖1是示出分布式非破壞性測試系統的實施例、包括移動裝置的方框圖；
[0010]圖2是示出圖1的分布式NDT系統的實施例的進一步細節(jié)的方框圖；
[0011]圖3是示出可通信地耦合至圖1的移動裝置和“云”的管道鏡系統14的實施例的前視圖；
[0012]圖4是可通信地耦合至圖1的移動裝置的遙攝-傾斜-變焦(PTZ)攝像機系統的實施例的圖示；
[0013]圖5是示出在使用分布式NDT系統進行計劃、檢查、分析、報告和共享數據(如檢查數據)中有用的方法的實施例的流程圖；
[0014]圖6是通過無線管道的信息流的實施例的方框圖；
[0015]圖7是通過無線信息管道的在遠程控制圖1的NDT檢查系統中有用的信息流的實施例的方框圖；
[0016]圖8是虛擬操縱桿的實施例的屏幕視圖；
[0017]圖9是多個虛擬控件的實施例的視圖；
[0018]圖10是根據一個實施例的圖8的虛擬操縱桿的多個位置的視圖；
[0019]圖11是半透明控制板的實施例的視圖；
[0020]圖12是根據一個實施例的多個姿勢控制的視圖；以及
[0021]圖13是關于適合于運動和/或語音控制的圖1的移動裝置的實施例的透視圖。
【具體實施方式】
[0022]下文將描述一個或多個具體實施例。為了提供這些實施例的簡要描述，說明書中可能不會描述實際實現方案中的所有特征。應了解，在任何工程或設計項目中開發(fā)任何此類實際實現方案時，均應當做出與實現方案特定相關的各種決定，以實現開發(fā)人員的特定目標，例如，是否要遵守與系統相關以及與業(yè)務相關的限制，這些限制可能會因實現方案的不同而有所不同。另外，應了解，此類開發(fā)工作可能復雜而且耗時，但對所屬領域中受益于本發(fā)明的普通技術人員而言，這將仍是設計、制造以及生產中的常規(guī)任務。
[0023]在介紹本發(fā)明的各實施例中的元件時，冠詞“一”、“一個”、“該”以及“所述”旨在表示有一個或多個這種元件。術語“包含”、“包括”和“具有”旨在于包括性含義，且表示除了所列元件外，可能還有其他元件。
[0024]本發(fā)明的實施例可適用于各種檢查和測試技術，包括非破壞性測試或檢查系統。在NDT系統中，某些技術(如管道鏡檢查、焊接檢查、遠程視覺檢查、X射線檢查、超聲波檢查、渦流檢查等等)可用于分析和檢測各種情況，包括但不限于腐蝕、設備磨損、破裂、泄漏等等。本說明書中描述的技術提供改進的NDT系統，所述NDT系統適合于管道鏡檢查、遠程視覺檢查、X射線檢查、超聲波檢查和/或渦流檢查，從而實現增強的數據收集、數據分析、檢查/測試過程和NDT協作技術。
[0025]本說明書中描述的改進的NDT系統可包括使用無線管道的檢查設備，所述無線管道適合于將檢查設備可通信地耦合至:移動裝置(如平板電腦、智能手機和增強現實眼鏡(augmented reality eyeglasses));計算裝置(如筆記本電腦、膝上型電腦、工作站、個人計算機)；以及“云”計算系統(如基于云的NDT生態(tài)系統、云分析、基于云的協作和工作流系統、分布式計算系統、專家系統和/或基于知識的系統)。事實上，本說明書中描述的技術可提供增強的NDT數據收集、分析和數據分布，從而改進對不期望的情況的檢測、加強維護活動并且提高設施和設備的投資回報(ROI)。
[0026]在一個實施例中，平板電腦可可通信地耦合至NDT檢查裝置(例如，管道鏡、移動式遙攝-傾斜-變焦攝像機、渦流裝置、X射線檢查裝置、超聲波檢查裝置)如可從紐約Schenectady的通用電氣公司獲得的MENTOR? NDT檢查裝置，并且用于提供例如增強的無線顯示能力、遠程控制、數據分析和/或與NDT檢查裝置的數據通信。雖然可使用其他移動裝置，但使用平板電腦是合適的，因為平板電腦可提供更大、更高分辨率的顯示器、更強大的處理核心、增大的存儲量和改進的電池壽命。因此，平板電腦可解決某些問題，如提供改進的數據可視化、改進檢查裝置的操縱控制、以及將協作共享擴展到多個外部系統和實體。
[0027]基于前文，本發(fā)明涉及共享從NDT系統獲得的數據和/或控制NDT系統中的應用程序和/或裝置。一般而言，從NDT系統產生的數據可使用本說明書中公開的技術自動分發(fā)至不同的人或人群。此外，由用于監(jiān)控和/或控制NDT系統中的裝置的應用程序顯示的內容可在個人之間共享，以創(chuàng)造用于監(jiān)控和控制NDT系統中的裝置的虛擬協作環(huán)境。
[0028]通過介紹，并且現轉向圖1，所述圖是分布式NDT系統10的實施例的方框圖。在描繪的實施例中，分布式NDT系統10可包括一個或多個NDT檢查裝置12。NDT檢查裝置12可分成至少兩個類別。在一個類別中，如圖1中所描繪，NDT檢查裝置12可包括適合于在視覺上檢查各種設備和環(huán)境的裝置。在另一類別中，如以下針對圖2更詳細地描述，NDT裝置12可包括提供視覺檢查模態(tài)的替代模態(tài)(如X射線檢查模態(tài)、渦流檢查模態(tài)和/或超聲波檢查模態(tài))的裝置。
[0029]在圖1的所描繪的第一示例性類別中，NDT檢查裝置12可包括具有一個或多個處理器15和存儲器17的管道鏡14，以及具有一個或多個處理器19和存儲器21的移動式遙攝-傾斜-變焦(PTZ)攝像機16。在這種第一類別的視覺檢查裝置中，管道鏡14和PTZ攝像機16可用于檢查例如渦輪機械18和設施或場地20。如圖所示，管道鏡14和PTZ攝像機16可可通信地耦合至也具有一個或多個處理器23和存儲器25的移動裝置22。移動裝置22可包括例如，平板電腦、手機(例如，智能手機)、筆記本電腦、膝上型電腦或任何其他移動計算裝置。然而，使用平板電腦是合適的，因為所述平板電腦提供屏幕尺寸、重量、計算能力與電池壽命之間的良好平衡。因此，在一個實施例中，移動裝置22可為以上提及的、可從紐約Schenectady的通用電氣公司獲得并且提供觸摸屏輸入的平板電腦。移動裝置22可通過各種無線或有線管道可通信地耦合至NDT檢查裝置12 (如管道鏡14和/或PTZ攝像機16)。例如，無線管道可包括WiFi (例如，電氣與電子工程協會[IEEE] 802.1IX)、蜂窩管道(例如，高速分組接入[HSPA]、HSPA+、長期演進[LTE]、WiMax)、近場通信(NFC)、藍牙、個域網(PAN)等等。無線管道可使用各種通信協議，如TCP/IP、UDP、SCTP、套接字層等等。在某些實施例中，無線或有線管道可包括安全層，如安全套接字層(SSL)、虛擬專用網絡(VPN)層、加密層、挑戰(zhàn)密鑰認證層、令牌認證層等等。有線管道可包括專有電纜、RJ45電纜、同軸電纜、光纖電纜等等。
[0030]此外或可替代地，移動裝置22可通過“云”24可通信地耦合至NDT檢查裝置12如管道鏡14和/或PTZ攝像機16。事實上，移動裝置22可使用云24計算和通信技術(例如，云計算網絡)，包括但不限于HTTP、HTTPS、TCP/IP、面向服務的體系結構(SOA)協議(例如，簡單對象訪問協議[SOAP]、網絡服務描述語言(WSDL))，以與來自任何地理位置(包括遠離將要接受檢查的物理位置的地理位置)的NDT檢查裝置12對接。另外，在一個實施例中，移動裝置22可提供“熱點”功能，其中移動裝置22可提供適合于將NDT檢查裝置12連接至云24中的其他系統的無線接入點(WAP)。因此，可通過提供多方工作流、數據收集和數據分析來增強協作。
[0031]例如，管道鏡操作者26可在一個位置處物理操縱管道鏡14，同時移動裝置操作者28可在第二位置處使用移動裝置22以通過遠程控制技術與管道鏡14對接并物理操縱所述管道鏡14。第二位置可接近第一位置，或在地理上遠離第一位置。同樣地，攝像機操作者30可在第三位置處物理操作PTZ攝像機16，并且移動裝置操作者28可在第四位置處通過使用移動裝置22來遠程控制PTZ攝像機16。第四位置可接近第三位置，或在地理上遠離第三位置。由操作者26和30執(zhí)行的任何和所有控制動作可另外由操作者28通過移動裝置22來執(zhí)行。此外，操作者28可通過使用裝置14、16和22通過技術如IP電話(VOIP)、虛擬白板、短信等等來與操作者26和/或30通信。通過在操作者28、操作者26與操作者30之間提供遠程協作技術，本說明書中描述的技術可提供增強的工作流并且提高資源效率。事實上，非破壞性測試方法可利用云24與移動裝置22、NDT檢查裝置12和耦合至云24的外部系統的可通信地耦合。
[0032]在一個操作模式中，移動裝置22可由管道鏡操作者26和/或攝像機操作者30操作，以利用例如由移動裝置22提供的較大的屏幕顯示器、更強大的數據處理、以及各種接口技術，如以下更詳細地描述。事實上，移動裝置22可與裝置14和16—起或合作地由相應的操作者26和30操作。這種增強的靈活性允許更好地利用資源、包括人力資源并提供改進的檢查結果。
[0033]無論是否由操作者28、26和/或30控制，管道鏡14和/或PTZ攝像機16可用于視覺檢查多種多樣的設備和設施。例如，管道鏡14可插入到多個管道鏡端口和渦