本发明涉及清管器的跟踪定位技术领域，具体而言，涉及一种清管器的监测方法。
背景技术：
在油田开发技术领域中，清管器是一种清理输油管道的常用设备，其移动地设置在输油管道内，以实现对输油管道内的残留油渣的清理。
为了确保清管器稳定地对输油管道的清理作业，工作人员需要实时掌握清管器的位置、速度、以及工作状态等相关信息，这边需要对清管器进行跟踪定位。受到输油管道恶劣的铺设环境以及较长的铺设长度的影响，因此现有技术中，对清管器的可靠实时监控难以得到保证。
具体而言，现有技术中，对清管器的监测方法主要有两种。其中一种方法是采用低频音波测量法，其存在的缺点是需要在清管器内放置音频信号源，而音频信号源有电能供应，因此，此方法存在续航时间短，误报率高的确点；另一种方法是采用磁场检测法，其存在的缺点是清管器经过后的输油管道的管壁表面会存在较高的剩磁，这样，需要在管壁外侧安装防磁保护罩从而增加了施工复杂程度，同时该方法存在漏报和误报状况，影响油田的正常生产作业。
技术实现要素：
本发明的主要目的在于提供一种清管器的监测方法，以解决现有技术中对清管器的可靠实时监控难以得到保证的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种清管器的监测方法，利用设置于输油管道外部的通球监测仪获取位于输油管道内的清管器的数据信息，包括：步骤s1，控制通球监测仪的磁信号传感器获取位于输油管道的管壁处的检测点的环境磁场的磁场强度，并将包含环境磁场的磁场强度的第一信号传送给通球监测仪的中央处理单元；步骤s2，中央处理单元接收第一信号后，根据环境磁场的磁场强度控制通球监测仪的补偿线圈通电，以使补偿线圈产生用于抵消环境磁场的补偿磁场；步骤s3，当清管器经过检测点时，磁信号传感器捕捉到清管器上安装的通球信号源产生的信号磁场，以获取清管器的数据信息，并将包含数据信息的第二信号传送给中央处理单元；步骤s4，中央处理单元接收并处理第二信号，且控制显示终端显示第二信号所包含的数据信息的内容。
进一步地，补偿磁场的磁场强度与环境磁场的磁场强度大小相等，且方向相反。
进一步地，数据信息的内容包括清管器通过检测点时的速度信息、时间信息以及位置信息。
进一步地，通球信号源产生的信号磁场的磁场强度小于或等于120ut；输油管道的管壁处的环境磁场的磁场强度大于等于1000ut。
进一步地，通球信号源为永磁铁，在步骤s1之前还包括：步骤s0，沿输油管道的长度方向将两块通球信号源以相间隔的方式安装到清管器上，并使两块通球信号源的一组同性磁极相对设置。
进一步地，在步骤s2中，补偿线圈产生的补偿磁场的磁场强度随输油管道的管壁处的检测点的环境磁场的磁场强度变化。
进一步地，在步骤s4中，中央处理单元利用集成于通球监测仪上的移动网络信息化平台将包含有数据信息的显示信号发送给显示终端。
进一步地，通球监测仪通过太阳能供电模块进行供电。
进一步地，通球监测仪利用4g通讯技术进行通讯。
进一步地，沿输油管道的长度方向设置多个通球监测仪，多个通球监测仪在输油管道上具有一一对应的多个相间隔的检测点。
应用本发明的技术方案，通过控制通球监测仪的磁信号传感器获取位于输油管道的管壁处的检测点的环境磁场的磁场强度，并将包含环境磁场的磁场强度的第一信号传送给通球监测仪的中央处理单元；中央处理单元接收第一信号后，根据环境磁场的磁场强度控制通球监测仪的补偿线圈通电，以使补偿线圈产生用于抵消环境磁场的补偿磁场；这样，补偿磁场和环境磁场相互抵消，即利用剩磁自动调节技术有效地克服了输油管道上的强磁；而当清管器经过检测点时，磁信号传感器捕捉到清管器上安装的通球信号源产生的信号磁场，以获取清管器的数据信息，并将包含数据信息的第二信号传送给中央处理单元；中央处理单元接收并处理第二信号，且控制显示终端显示第二信号所包含的数据信息的内容。这样，利用通球监测仪有效地检测到清管器上安装的通球信号源产生的较弱的信号磁场，稳定地获取到清管器的实时信息，进而实现了对清管器的可靠实时监控。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的一种可选实施例的清管器的监测方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了解决现有技术中的对清管器的可靠实时监控难以得到保证的问题，本发明提供了一种清管器的监测方法。
如图1所示，清管器的监测方法能够利用设置于输油管道外部的通球监测仪获取位于输油管道内的清管器的数据信息，包括：步骤s1，控制通球监测仪的磁信号传感器获取位于输油管道的管壁处的检测点的环境磁场的磁场强度，并将包含环境磁场的磁场强度的第一信号传送给通球监测仪的中央处理单元；步骤s2，中央处理单元接收第一信号后，根据环境磁场的磁场强度控制通球监测仪的补偿线圈通电，以使补偿线圈产生用于抵消环境磁场的补偿磁场；步骤s3，当清管器经过检测点时，磁信号传感器捕捉到清管器上安装的通球信号源产生的信号磁场，以获取清管器的数据信息，并将包含数据信息的第二信号传送给中央处理单元；以及步骤s4，中央处理单元接收并处理第二信号，且控制显示终端显示第二信号所包含的数据信息的内容。
通过控制通球监测仪的磁信号传感器获取位于输油管道的管壁处的检测点的环境磁场的磁场强度，并将包含环境磁场的磁场强度的第一信号传送给通球监测仪的中央处理单元；中央处理单元接收第一信号后，根据环境磁场的磁场强度控制通球监测仪的补偿线圈通电，以使补偿线圈产生用于抵消环境磁场的补偿磁场；这样，补偿磁场和环境磁场相互抵消，即利用剩磁自动调节技术有效地克服了输油管道上的强磁；而当清管器经过检测点时，磁信号传感器捕捉到清管器上安装的通球信号源产生的信号磁场，以获取清管器的数据信息，并将包含数据信息的第二信号传送给中央处理单元；中央处理单元接收并处理第二信号，且控制显示终端显示第二信号所包含的数据信息的内容。这样，利用通球监测仪有效地检测到清管器上安装的通球信号源产生的较弱的信号磁场，稳定地获取到清管器的实时信息，进而实现了对清管器的可靠实时监控。
需要说明的是，补偿磁场的磁场强度与环境磁场的磁场强度大小相等，且方向相反。
需要说明的是，数据信息的内容包括清管器通过检测点时的速度信息、时间信息以及位置信息。
需要说明的是，通球信号源产生的信号磁场的磁场强度小于或等于120ut；输油管道的管壁处的环境磁场的磁场强度大于等于1000ut。可见，输油管道的管壁被磁化或电线经过所产生的环境磁场通常为强磁场，而通球信号源产生的信号磁场为弱磁场。
在本申请中，通球信号源为永磁铁，在步骤s1之前还包括：步骤s0，沿输油管道的长度方向将两块通球信号源以相间隔的方式安装到清管器上，并使两块通球信号源的一组同性磁极相对设置。这种通球信号源的设置方式，不仅确保了通球信号源能够有稳定的、持续的信号磁场产生，不用对通球信号源供电，从而确保了清管器具有较强的续航能力，不用为能源供给问题担心，更重要的是，这种通球信号源的设置方式能够大大地弱化输油管道的管壁被磁化的效果，从而有效地减弱了输油管道的管壁上的环境磁场强度。
需要说明的是，在步骤s2中，补偿线圈产生的补偿磁场的磁场强度随输油管道的管壁处的检测点的环境磁场的磁场强度变化。这样，有利于本申请便能够采用微处理器实现磁信号传感器对输油管道的管壁剩磁的自动调节抵消，且通过微处理器的信号处理功能实现对第一信号以及第二信号的自动判读。
需要说明的是，在步骤s4中，中央处理单元利用集成于通球监测仪上的移动网络信息化平台将包含有数据信息的显示信号发送给显示终端。这样，确保了通球监测仪的智能化程度。
为了保证为通球监测仪持续供电而提升通球监测仪的持续工作能力，可选的，通球监测仪通过太阳能供电模块进行供电。
为了提高通球监测仪的通讯性能，可选地，通球监测仪利用4g通讯技术进行通讯。
为了实现对清管器的多点监控，沿输油管道的长度方向设置多个通球监测仪，多个通球监测仪在输油管道上具有一一对应的多个相间隔的检测点。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果和技术特点：
1、清管器内部采用无需直流电源供给的永磁铁作为清管器通过检测点时的通球信号源。
2、通球监测仪一体化设计安装在输油管道的管壁之，不用对输油管道进行开孔打眼而破坏输油管道的结构强度。
3、不通过电缆，通球监测仪可以部署在输油管道的管壁之外的任何位置、能实现太阳能自供电并与监测系统进行无线通讯。
4、通球监测仪是具有智能化的设备，能够自动适应输油管道的管壁的环境磁场变化、自行分析、判断来球磁场及各种类型干扰磁场，防止通球监测仪出现漏报、误报、死机的问题，通球监测仪的自动化程度较高而无需人员值守。
5、利用现有的移动网络及信息化平台与通球监测仪有机的整合起，实现信号的二次判读、数值分析及定位、监测仪运行管理监控。
6、采用pid自动调节技术利用磁信号传感器和中央处理单元接收(微处理器)及补偿线圈构成闭环控制，能根据输油管道的管壁处的环境磁场强度自动调节补偿线圈的补偿磁场的磁场强度，使补偿磁场自动适应输油管道的管壁处的环境磁场。剩磁自动调节技术是本设备的一项核心技术。其采用比例控制过程(p)产生一个与输油管道的管壁处的环境磁场大小相等方向相反的补偿磁场；同时采用积分控制过程(i)使补偿磁场与输油管道的管壁处的环境磁场的平衡关系更加微妙。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种清管器的监测方法，其特征在于，利用设置于输油管道外部的通球监测仪获取位于输油管道内的清管器的数据信息，包括：
步骤s1，控制所述通球监测仪的磁信号传感器获取位于所述输油管道的管壁处的检测点的环境磁场的磁场强度，并将包含所述环境磁场的磁场强度的第一信号传送给所述通球监测仪的中央处理单元；
步骤s2，所述中央处理单元接收所述第一信号后，根据所述环境磁场的磁场强度控制所述通球监测仪的补偿线圈通电，以使所述补偿线圈产生用于抵消所述环境磁场的补偿磁场；
步骤s3，当所述清管器经过所述检测点时，所述磁信号传感器捕捉到所述清管器上安装的通球信号源产生的信号磁场，以获取所述清管器的数据信息，并将包含所述数据信息的第二信号传送给所述中央处理单元；
步骤s4，所述中央处理单元接收并处理所述第二信号，且控制显示终端显示所述第二信号所包含的所述数据信息的内容。
2.根据权利要求1所述的清管器的监测方法，其特征在于，所述补偿磁场的磁场强度与所述环境磁场的磁场强度大小相等，且方向相反。
3.根据权利要求1所述的清管器的监测方法，其特征在于，所述数据信息的内容包括所述清管器通过所述检测点时的速度信息、时间信息以及位置信息。
4.根据权利要求1所述的清管器的监测方法，其特征在于，所述通球信号源产生的信号磁场的磁场强度小于或等于120ut；所述输油管道的管壁处的所述环境磁场的磁场强度大于等于1000ut。
5.根据权利要求1所述的清管器的监测方法，其特征在于，所述通球信号源为永磁铁，在所述步骤s1之前还包括：
步骤s0，沿所述输油管道的长度方向将两个所述通球信号源以相间隔的方式安装到所述清管器上，并使两个所述通球信号源的一组同性磁极相对设置。
6.根据权利要求1所述的清管器的监测方法，其特征在于，在所述步骤s2中，所述补偿线圈产生的所述补偿磁场的磁场强度随所述输油管道的管壁处的检测点的环境磁场的磁场强度变化。
7.根据权利要求1所述的清管器的监测方法，其特征在于，在所述步骤s4中，所述中央处理单元利用集成于所述通球监测仪上的移动网络信息化平台将包含有所述数据信息的显示信号发送给所述显示终端。
8.根据权利要求1所述的清管器的监测方法，其特征在于，所述通球监测仪通过太阳能供电模块进行供电。
9.根据权利要求1所述的清管器的监测方法，其特征在于，所述通球监测仪利用4g通讯技术进行通讯。
10.根据权利要求1所述的清管器的监测方法，其特征在于，沿所述输油管道的长度方向设置多个所述通球监测仪，多个所述通球监测仪在所述输油管道上具有一一对应的多个相间隔的所述检测点。
技术总结