问题描述
“十四五”期间，油气行业将通过持续推进增储上产，增强能源供应能力，确保战略安全。管道不停输在线智能内检测机器人技术是保障油气管网能源基础设施安全运行的一项关键无损检测技术。现有的管道在线智能内检测机器人以漏磁、超声波检测技术为主，主要用于大口径长输管道内检测，而油气田生产集输管道大部分为小口径管道，其特点为管径小、数量多、通过性差，且30%以上需要使用清管阀发球，部分管道为低压低流速。国内没有适用于小口径管道、低压低流速管道、双金属复合管的在线智能内检测仪器装备。国外公司检测周期长、收费高、且存在管道数据泄露的安全风险。研制国产自主的小口径油气管道复合感知内检测机器人系统，解决小口径管道难以进行在线内检测的“卡脖子”问题，实现高端仪器装备的国产化，及传感器+仪器+软件+数据的深度融合，推动我国成为小口径管道磁电复合感知内检测技术的领导者。
问题背景
为解决小口径油气集输管道无法开展内检测的“卡脖子”产业难题，国际上英国i2i公司和德国ROSEN公司在2015年开展了电磁涡流智能内检测机器人技术研究，在2018年后发布了管道涡流内检测机器人，并在部分油气管道开展了检测应用。根据习近平总书记“必须把能源的饭碗端在自己手里”的指示精神，为保障国家油气管网基础设施的安全，发展国产化、自主知识产权的小口径油气管道内检测机器人系统，实现高端仪器装备的国产化，把管道检测核心技术掌握在自己手中，对于保障国家的能源基础设施安全，十分必要。
最新进展（截止问题发布年度）
电子科技大学团队通过近三年的研究攻关，已研制适应大提离、高灵敏度涡流传感器1种，低功耗高性能电子硬件1套，数据智能分析算法及软件1套，缺陷定位及跟踪监听仪器1套；在研磁电复合传感器6种；已研制生产Φ159至Φ711等多种管径的电磁涡流智能内检测机器人三十多套。已申报发明专利10项，实用新型专利9项，外观专利5项，PCT国际专利5项；其中已授权发明专利1项，实用新型专利8项，外观专利4项。研制生产了国内首套产业应用管道电磁涡流内检测机器人系统，通过在中石油、中石化等油气田二十五条以上管线工业化应用，累计检测管道500公里以上，实现检测服务收入845万元，检测器一次性通过率100%。
电子科技大学团队拟在现有研究成果基础上，联合企业科研团队，针对联聘企业凝练出的重大技术难题-小口径油气管道复合感知内检测机器人系统研究，重点开展：1）研制高可靠性、低功耗、高分辨率的磁电复合传感器系列；2）研制具有复合感知检测能力的小口径管道智能内检测机器人系统，形成自主知识产权的多管径、复合感知、智能化高端检测仪器装备系列；3）研究检测数据多参数-多维特征累积交互机器学习的自动化识别算法和软件系统。通过传感器+仪器+软件+数据的深度融合，提升我国的管道内检测仪器装备工程化和产业化水平，促进产业升级重要意义
研究具有复合感知、智能化的管道内检测仪器装备，是全球管道内检测行业的发展方向，研究成果将会促进全球复合感知内检测仪器装备的进步。管道内检测是一个传感器+仪器+软件+数据深度融合的特殊行业，检测数据积累量越大，检测精度、置信度、及机器学习能力提升就越快，且管道检测数据涉及国家安全。因此高端检测仪器装备研发是国家的战略需求，对于提升我国在全球的竞争地位十分重要。
据统计，预计到2027年全球无损检测市场规模将上升至133亿美元，年均复合增长率达到5.88%。我国现有油气集输管道50万公里以上，按照平均长度10公里/条计算，油气集输管道数量约5万条。随着国家安全生产、环境保护等法律法规要求的提升，管道内检测将会成为刚需。参照长输管道检测周期5年标准，每年需要检测的管道数量约为10000条，检测市场规模约20亿元/年。
