一种海底掩埋管道自主巡线系统的制作方法

本申请涉及管道巡检，特别是涉及一种海底掩埋管道自主巡线系统。

背景技术：

1、水下管道作为运输液体、气体或松散固体的重要载体，不受水深、地形等条件限制，具有输送效率高、耗能少等优点，但由于其大多数埋于水下，检查和维修较困难。

2、由于海洋动力影响导致海底管道实际位置与原始路由坐标存在偏差，若只利用原始坐标规划的路径进行巡线，会偏离实际管道。现有的海洋管道巡检机器人，通过自带的摄像头对图像进行线性处理并将处理后的信息传递给主控板，主控板通过控制调整水平推进器和垂直推进器，完成对工作过程中角度的修正，进而使得该机器人始终沿石油管道进行运动。但是通过摄像头进行海底管道图像识别和巡线过程自动纠偏，从而保证机器人始终沿管道运动。传统视觉图像纠偏方法无法适用于海水能见度低和管道掩埋工况下的海底管道巡检。

3、因此，如何在海水能见度低和管道掩埋工况下的对海底管道巡检路线进行纠偏是本领域技术人员所需要解决的问题。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种海底掩埋管道自主巡线系统，用于解决传统视觉图像纠偏方法无法适用于海水能见度低和管道掩埋工况下的海底管道巡检。

2、为解决上述技术问题，本申请提供一种海底掩埋管道自主巡线系统，包括：水下载体平台、第一磁探测仪和第二磁探测仪；

3、所述水下载体平台包括控制模块、水平推进器和垂直推进器，所述第一磁探测仪和所述第二磁探测仪设于所述水下载体平台上，且所述第一磁探测仪和所述第二磁探测仪处于同一水平面，所述第一磁探测仪用于检测自身与海底管道之间的第一距离，所述第二磁探测仪用于检测自身与所述海底管道之间的第二距离，所述控制模块分别与所述水平推进器、所述垂直推进器、所述第一磁探测仪和所述第二磁探测仪通信连接，用于调控所述水平推进器和所述垂直推进器使所述第一距离和所述第二距离差值的绝对值不超过预设值，以对所述水下载体平台的自主巡线路径进行纠偏。

4、可选的，还包括与所述控制模块连接的第三磁探测仪和高度计，所述第三磁探测仪位于所述第一磁探测仪和所述第二磁探测仪中间，所述第三磁探测仪用于检测自身与海底管道的第一垂直距离，所述高度计用于检测自身与海底泥面的第二垂直距离，所述控制模块用于根据所述第一垂直距离和所述第二垂直距离确定海底管道埋深。

5、可选的，还包括控制单元、gps定位模块、作业船舶、水声换能器和水下应答信标，所述控制单元和所述gps定位模块设于所述作业船舶上，所述水声换能器设于所述作业船舶的底部，所述水下应答信标设于所述水下载体平台的顶部，所述水声换能器的发射器用于向所述水下应答信标发送第一声脉冲，所述水下应答信标用于接收到所述第一声脉冲后回发第二声脉冲，所述gps定位模块用于确定所述作业船舶的第一gps坐标，所述控制单元分别与所述gps定位模块、所述水声换能器、所述水下应答信标和所述控制模块通信连接，用于根据所述第一声脉冲和所述第二声脉冲的时延差和相位差确定所述水下载体平台与所述作业船舶的相对位置坐标，并根据所述第一gps坐标和所述相对位置坐标确定所述水下载体平台的第二gps坐标。

6、可选的，所述水下载体平台的底部还设有侧扫声呐，所述侧扫声呐与所述控制模块通信连接，用于海底管道埋设状况和裸露状况的成像。

7、可选的，所述水下载体平台包括主体框架和耐压舱体，所述控制模块设于所述耐压舱体的内部，所述水平推进器和所述垂直推进器安装在所述主体框架上。

8、可选的，所述水下载体平台还包括与所述控制模块连接的惯导系统，所述惯导系统用于检测所述水下载体平台的姿态和位置。

9、可选的，所述惯导系统包括陀螺仪和加速度计。

10、可选的，所述控制单元通过脐带缆和所述控制模块通信连接。

11、本申请所提供的一种海底掩埋管道自主巡线系统，包括：水下载体平台、第一磁探测仪和第二磁探测仪；水下载体平台包括控制模块、水平推进器和垂直推进器，第一磁探测仪和第二磁探测仪设于水下载体平台上，且第一磁探测仪和第二磁探测仪处于同一水平面，第一磁探测仪用于检测自身与海底管道之间的第一距离，第二磁探测仪用于检测自身与海底管道之间的第二距离，控制模块分别与水平推进器、垂直推进器、第一磁探测仪和第二磁探测仪通信连接，用于调控水平推进器和垂直推进器使第一距离和第二距离差值的绝对值不超过预设值，以对水下载体平台的自主巡线路径进行纠偏。利用磁探测仪能够在海水能见度低和管道掩埋工况下探测到管道，从而能够对海底管道的自主巡线路径进行纠偏，提高自主巡线的精度。此外，也为海底管道后续的巡检工作提供基础资料，提高海底管道安全管理水平。

技术特征：

1.一种海底掩埋管道自主巡线系统，其特征在于，包括：水下载体平台(1)、第一磁探测仪(2)和第二磁探测仪(3)；

2.根据权利要求1所述的海底掩埋管道自主巡线系统，其特征在于，还包括与所述控制模块(101)连接的第三磁探测仪(4)和高度计(10)，所述第三磁探测仪(4)位于所述第一磁探测仪(2)和所述第二磁探测仪(3)中间，所述第三磁探测仪(4)用于检测自身与海底管道的第一垂直距离，所述高度计(10)用于检测自身与海底泥面的第二垂直距离，所述控制模块(101)用于根据所述第一垂直距离和所述第二垂直距离确定海底管道埋深。

3.根据权利要求1所述的海底掩埋管道自主巡线系统，其特征在于，还包括控制单元(6)、gps定位模块(7)、作业船舶、水声换能器(8)和水下应答信标(9)，所述控制单元(6)和所述gps定位模块(7)设于所述作业船舶上，所述水声换能器(8)设于所述作业船舶的底部，所述水下应答信标(9)设于所述水下载体平台(1)的顶部，所述水声换能器(8)的发射器用于向所述水下应答信标(9)发送第一声脉冲，所述水下应答信标(9)用于接收到所述第一声脉冲后回发第二声脉冲，所述gps定位模块(7)用于确定所述作业船舶的第一gps坐标，所述控制单元(6)分别与所述gps定位模块(7)、所述水声换能器(8)、所述水下应答信标(9)和所述控制模块(101)通信连接，用于根据所述第一声脉冲和所述第二声脉冲的时延差和相位差确定所述水下载体平台(1)与所述作业船舶的相对位置坐标，并根据所述第一gps坐标和所述相对位置坐标确定所述水下载体平台(1)的第二gps坐标。

4.根据权利要求1所述的海底掩埋管道自主巡线系统，其特征在于，所述水下载体平台(1)的底部还设有侧扫声呐(11)，所述侧扫声呐(11)与所述控制模块(101)通信连接，用于海底管道埋设状况和裸露状况的成像。

5.根据权利要求1所述的海底掩埋管道自主巡线系统，其特征在于，所述水下载体平台(1)包括主体框架和耐压舱体，所述控制模块(101)设于所述耐压舱体的内部，所述水平推进器(102)和所述垂直推进器(103)安装在所述主体框架上。

6.根据权利要求1所述的海底掩埋管道自主巡线系统，其特征在于，所述水下载体平台(1)还包括与所述控制模块(101)连接的惯导系统(5)，所述惯导系统(5)用于检测所述水下载体平台(1)的姿态和位置。

7.根据权利要求6所述的海底掩埋管道自主巡线系统，其特征在于，所述惯导系统(5)包括陀螺仪和加速度计。

8.根据权利要求3所述的海底掩埋管道自主巡线系统，其特征在于，所述控制单元通过脐带缆(12)和所述控制模块(101)通信连接。

技术总结本申请涉及管道巡检技术领域，公开了一种海底掩埋管道自主巡线系统，包括：水下载体平台包括控制模块、水平推进器和垂直推进器，第一磁探测仪和第二磁探测仪设于水下载体平台上，且第一磁探测仪和第二磁探测仪处于同一水平面，第一磁探测仪用于检测自身与海底管道之间的第一距离，第二磁探测仪用于检测自身与海底管道之间的第二距离，控制模块用于调控水平推进器和垂直推进器使第一距离和第二距离差值的绝对值不超过预设值，以对水下载体平台的自主巡线路径进行纠偏。利用磁探测仪能够在海水能见度低和管道掩埋工况下探测到管道，从而能够对海底管道的自主巡线路径进行纠偏，提高自主巡线的精度。技术研发人员：孙康康,史永晋,李明朝,初新杰,刘多亚,傅忠尧受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司技术研发日：20231018技术公布日：2024/6/2