用于非破壞性測試系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本說明書中公開的主題涉及非破壞性測試(NDT)系統(tǒng)，并且更具體地，涉及用于遠(yuǎn)程控制NDT系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]某些設(shè)備和設(shè)施，如發(fā)電設(shè)備和設(shè)施、石油和天然氣設(shè)備和設(shè)施、飛機(jī)設(shè)備和設(shè)施、制造設(shè)備和設(shè)施等等包括多個(gè)相互關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)和過程。例如，發(fā)電廠可包括渦輪機(jī)系統(tǒng)和用于操作和維持渦輪機(jī)系統(tǒng)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(zhì)燃料回收系統(tǒng)和處理設(shè)備。類似地，飛機(jī)系統(tǒng)可包括飛機(jī)以及在維持適航性和提供維修支持中有用的維修飛機(jī)庫。在設(shè)備操作期間，設(shè)備會(huì)降級，遇到不期望的情況(如腐蝕、磨損等等)，從而會(huì)潛在地影響設(shè)備綜合效率。某些檢查技術(shù)，如非破壞性檢查技術(shù)或非破壞性測試技術(shù)可用于檢測不期望的設(shè)備情況。
[0003]在常規(guī)NDT系統(tǒng)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(shù)據(jù)。因此，在NDT人員之間共享數(shù)據(jù)的時(shí)間量可主要取決于物理便攜式存儲器裝置被物理調(diào)度至它的目標(biāo)的速度。因此，改進(jìn)NDT系統(tǒng)的數(shù)據(jù)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(tǒng)和設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]下文概述與最初提出權(quán)利要求的本發(fā)明的范圍相符的某些實(shí)施例。這些實(shí)施例并不意圖限制本發(fā)明的范圍，相反，這些實(shí)施例僅意圖提供本發(fā)明的可能形式的簡述。實(shí)際上，本發(fā)明可涵蓋可與下述實(shí)施例類似或不同的各種形式。
[0005]在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)包括配置用于傳送來自外部系統(tǒng)的控制數(shù)據(jù)的無線系統(tǒng)，其中NDT裝置配置用于使用控制數(shù)據(jù)來控制包括在NDT裝置中的部件。
[0006]在另一實(shí)施例中，非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)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(shù)據(jù)的指令，其中NDT裝置配置用于使用控制數(shù)據(jù)來控制包括在NDT裝置中的部件。
[0007]在又一實(shí)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(shù)據(jù)，其中NDT裝置配置用于使用控制數(shù)據(jù)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(xì)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(diǎn)，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(tǒng)的實(shí)施例、包括移動(dòng)裝置的方框圖；
[0010]圖2是示出圖1的分布式NDT系統(tǒng)的實(shí)施例的進(jìn)一步細(xì)節(jié)的方框圖；
[0011]圖3是示出可通信地耦合至圖1的移動(dòng)裝置和“云”的管道鏡系統(tǒng)14的實(shí)施例的前視圖；
[0012]圖4是可通信地耦合至圖1的移動(dòng)裝置的遙攝-傾斜-變焦(PTZ)攝像機(jī)系統(tǒng)的實(shí)施例的圖示；
[0013]圖5是示出在使用分布式NDT系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)劃、檢查、分析、報(bào)告和共享數(shù)據(jù)(如檢查數(shù)據(jù))中有用的方法的實(shí)施例的流程圖；
[0014]圖6是通過無線管道的信息流的實(shí)施例的方框圖；
[0015]圖7是通過無線信息管道的在遠(yuǎn)程控制圖1的NDT檢查系統(tǒng)中有用的信息流的實(shí)施例的方框圖；
[0016]圖8是虛擬操縱桿的實(shí)施例的屏幕視圖；
[0017]圖9是多個(gè)虛擬控件的實(shí)施例的視圖；
[0018]圖10是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖8的虛擬操縱桿的多個(gè)位置的視圖；
[0019]圖11是半透明控制板的實(shí)施例的視圖；
[0020]圖12是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的多個(gè)姿勢控制的視圖；以及
[0021]圖13是關(guān)于適合于運(yùn)動(dòng)和/或語音控制的圖1的移動(dòng)裝置的實(shí)施例的透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下文將描述一個(gè)或多個(gè)具體實(shí)施例。為了提供這些實(shí)施例的簡要描述，說明書中可能不會(huì)描述實(shí)際實(shí)現(xiàn)方案中的所有特征。應(yīng)了解，在任何工程或設(shè)計(jì)項(xiàng)目中開發(fā)任何此類實(shí)際實(shí)現(xiàn)方案時(shí)，均應(yīng)當(dāng)做出與實(shí)現(xiàn)方案特定相關(guān)的各種決定，以實(shí)現(xiàn)開發(fā)人員的特定目標(biāo)，例如，是否要遵守與系統(tǒng)相關(guān)以及與業(yè)務(wù)相關(guān)的限制，這些限制可能會(huì)因?qū)崿F(xiàn)方案的不同而有所不同。另外，應(yīng)了解，此類開發(fā)工作可能復(fù)雜而且耗時(shí)，但對所屬領(lǐng)域中受益于本發(fā)明的普通技術(shù)人員而言，這將仍是設(shè)計(jì)、制造以及生產(chǎn)中的常規(guī)任務(wù)。
[0023]在介紹本發(fā)明的各實(shí)施例中的元件時(shí)，冠詞“一”、“一個(gè)”、“該”以及“所述”旨在表示有一個(gè)或多個(gè)這種元件。術(shù)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(shí)施例可適用于各種檢查和測試技術(shù)，包括非破壞性測試或檢查系統(tǒng)。在NDT系統(tǒng)中，某些技術(shù)(如管道鏡檢查、焊接檢查、遠(yuǎn)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(shè)備磨損、破裂、泄漏等等。本說明書中描述的技術(shù)提供改進(jìn)的NDT系統(tǒng)，所述NDT系統(tǒng)適合于管道鏡檢查、遠(yuǎn)程視覺檢查、X射線檢查、超聲波檢查和/或渦流檢查，從而實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)的數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)分析、檢查/測試過程和NDT協(xié)作技術(shù)。
[0025]本說明書中描述的改進(jìn)的NDT系統(tǒng)可包括使用無線管道的檢查設(shè)備，所述無線管道適合于將檢查設(shè)備可通信地耦合至:移動(dòng)裝置(如平板電腦、智能手機(jī)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡(augmented reality eyeglasses));計(jì)算裝置(如筆記本電腦、膝上型電腦、工作站、個(gè)人計(jì)算機(jī))；以及“云”計(jì)算系統(tǒng)(如基于云的NDT生態(tài)系統(tǒng)、云分析、基于云的協(xié)作和工作流系統(tǒng)、分布式計(jì)算系統(tǒng)、專家系統(tǒng)和/或基于知識的系統(tǒng))。事實(shí)上，本說明書中描述的技術(shù)可提供增強(qiáng)的NDT數(shù)據(jù)收集、分析和數(shù)據(jù)分布，從而改進(jìn)對不期望的情況的檢測、加強(qiáng)維護(hù)活動(dòng)并且提高設(shè)施和設(shè)備的投資回報(bào)(ROI)。
[0026]在一個(gè)實(shí)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(dòng)式遙攝-傾斜-變焦攝像機(jī)、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(qiáng)的無線顯示能力、遠(yuǎn)程控制、數(shù)據(jù)分析和/或與NDT檢查裝置的數(shù)據(jù)通信。雖然可使用其他移動(dòng)裝置，但使用平板電腦是合適的，因?yàn)槠桨咫娔X可提供更大、更高分辨率的顯示器、更強(qiáng)大的處理核心、增大的存儲量和改進(jìn)的電池壽命。因此，平板電腦可解決某些問題，如提供改進(jìn)的數(shù)據(jù)可視化、改進(jìn)檢查裝置的操縱控制、以及將協(xié)作共享擴(kuò)展到多個(gè)外部系統(tǒng)和實(shí)體。
[0027]基于前文，本發(fā)明涉及共享從NDT系統(tǒng)獲得的數(shù)據(jù)和/或控制NDT系統(tǒng)中的應(yīng)用程序和/或裝置。一般而言，從NDT系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可使用本說明書中公開的技術(shù)自動(dòng)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(tǒng)中的裝置的應(yīng)用程序顯示的內(nèi)容可在個(gè)人之間共享，以創(chuàng)造用于監(jiān)控和控制NDT系統(tǒng)中的裝置的虛擬協(xié)作環(huán)境。
[0028]通過介紹，并且現(xiàn)轉(zhuǎn)向圖1，所述圖是分布式NDT系統(tǒng)10的實(shí)施例的方框圖。在描繪的實(shí)施例中，分布式NDT系統(tǒng)10可包括一個(gè)或多個(gè)NDT檢查裝置12。NDT檢查裝置12可分成至少兩個(gè)類別。在一個(gè)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(shè)備和環(huán)境的裝置。在另一類別中，如以下針對圖2更詳細(xì)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(gè)或多個(gè)處理器15和存儲器17的管道鏡14，以及具有一個(gè)或多個(gè)處理器19和存儲器21的移動(dòng)式遙攝-傾斜-變焦(PTZ)攝像機(jī)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(jī)16可用于檢查例如渦輪機(jī)械18和設(shè)施或場地20。如圖所示，管道鏡14和PTZ攝像機(jī)16可可通信地耦合至也具有一個(gè)或多個(gè)處理器23和存儲器25的移動(dòng)裝置22。移動(dòng)裝置22可包括例如，平板電腦、手機(jī)(例如，智能手機(jī))、筆記本電腦、膝上型電腦或任何其他移動(dòng)計(jì)算裝置。然而，使用平板電腦是合適的，因?yàn)樗銎桨咫娔X提供屏幕尺寸、重量、計(jì)算能力與電池壽命之間的良好平衡。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，移動(dòng)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(dòng)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(jī)16)。例如，無線管道可包括WiFi (例如，電氣與電子工程協(xié)會(huì)[IEEE] 802.1IX)、蜂窩管道(例如，高速分組接入[HSPA]、HSPA+、長期演進(jìn)[LTE]、WiMax)、近場通信(NFC)、藍(lán)牙、個(gè)域網(wǎng)(PAN)等等。無線管道可使用各種通信協(xié)議，如TCP/IP、UDP、SCTP、套接字層等等。在某些實(shí)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(wǎng)絡(luò)(VPN)層、加密層、挑戰(zhàn)密鑰認(rèn)證層、令牌認(rèn)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(dòng)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(jī)16。事實(shí)上，移動(dòng)裝置22可使用云24計(jì)算和通信技術(shù)(例如，云計(jì)算網(wǎng)絡(luò))，包括但不限于HTTP、HTTPS、TCP/IP、面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)(SOA)協(xié)議(例如，簡單對象訪問協(xié)議[SOAP]、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)描述語言(WSDL))，以與來自任何地理位置(包括遠(yuǎn)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(gè)實(shí)施例中，移動(dòng)裝置22可提供“熱點(diǎn)”功能，其中移動(dòng)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(tǒng)的無線接入點(diǎn)(WAP)。因此，可通過提供多方工作流、數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)分析來增強(qiáng)協(xié)作。
[0031]例如，管道鏡操作者26可在一個(gè)位置處物理操縱管道鏡14，同時(shí)移動(dòng)裝置操作者28可在第二位置處使用移動(dòng)裝置22以通過遠(yuǎn)程控制技術(shù)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(yuǎn)離第一位置。同樣地，攝像機(jī)操作者30可在第三位置處物理操作PTZ攝像機(jī)16，并且移動(dòng)裝置操作者28可在第四位置處通過使用移動(dòng)裝置22來遠(yuǎn)程控制PTZ攝像機(jī)16。第四位置可接近第三位置，或在地理上遠(yuǎn)離第三位置。由操作者26和30執(zhí)行的任何和所有控制動(dòng)作可另外由操作者28通過移動(dòng)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(shù)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(yuǎn)程協(xié)作技術(shù)，本說明書中描述的技術(shù)可提供增強(qiáng)的工作流并且提高資源效率。事實(shí)上，非破壞性測試方法可利用云24與移動(dòng)裝置22、NDT檢查裝置12和耦合至云24的外部系統(tǒng)的可通信地耦合。
[0032]在一個(gè)操作模式中，移動(dòng)裝置22可由管道鏡操作者26和/或攝像機(jī)操作者30操作，以利用例如由移動(dòng)裝置22提供的較大的屏幕顯示器、更強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理、以及各種接口技術(shù)，如以下更詳細(xì)地描述。事實(shí)上，移動(dòng)裝置22可與裝置14和16—起或合作地由相應(yīng)的操作者26和30操作。這種增強(qiáng)的靈活性允許更好地利用資源、包括人力資源并提供改進(jìn)的檢查結(jié)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(jī)16可用于視覺檢查多種多樣的設(shè)備和設(shè)施。例如，管道鏡14可插入到多個(gè)管道鏡端口和渦