一种海底管道巡检快速定位系统的制作方法

本发明涉及一种海底管道检测系统，具体地，涉及一种海底管道巡检快速定位系统。

背景技术：

利用水下机器人(rov)进行海底管道巡检，水下机器人携带管道跟踪仪沿海底管道进行探测。由于rov下放过程中、rov测量过程中受到水流和暗涌的影响以及人为操作rov时等情况会经常导致测量路径出现偏移，现有的技术是利用搜索线圈(search-coils)进行多次横切管道进行定位，由于线圈定位范围有限，需要利用搜索线圈将rov进行s型大范围行走搜索、收敛路径来重新寻找管道及电缆位置，耗时长、效率的、不经济，为海底测量工作带来极大的不便。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于海底管道检测的系统，利用磁法原理，设计巡检定位系统，快速实现海底管道定位，实现搜索路径实时调整。

为了达到上述目的，本发明提供了一种海底管道巡检快速定位系统，其中，所述的海底管道巡检快速定位系统包含rov本体、管道跟踪仪、支架、探头、连接器、连接缆线、rov控制单元、脐带缆、终端控制和数据处理系统；所述的支架为非金属支架，设置在rov本体的前端，支架的两侧设有探头，支架的前端设有管道跟踪仪；所述的探头是用于探测两侧磁异常的强度差别的磁探头；所述的连接器、连接缆线、rov控制单元设置在rov本体内部，所述的管道跟踪仪和探头通过连接缆线与连接器连接，再与rov控制单元连接，rov控制单元通过脐带缆与终端控制和数据处理系统连接。

上述的海底管道巡检快速定位系统，其中，所述的支架水平设置在rov本体的前端，所述的支架包含一个矩形框，以及对称地设置在矩形框两侧对应位置的两根支撑杆，支撑杆与矩形框的连接点位于矩形框前端的横梁与rov本体的前端之间的侧杆上。优选地，支撑杆外侧边缘与矩形框前端的横梁在同一直线上。

上述的海底管道巡检快速定位系统，其中，所述的支撑杆的长度相等，支撑杆的长度大于该支撑杆与支架矩形框的连接点到rov本体该侧侧边所在直线的距离。

上述的海底管道巡检快速定位系统，其中，所述的支撑杆，其末端分别设有一个朝下的探头，两个探头分别位于rov本体两侧之外并对称设置。优选地，每侧的支撑杆均设有两根平行的水平长杆，两根长杆在同一个水平面内，支撑杆与矩形框的连接点高于矩形框，每侧支撑杆的两根长杆通过两根竖直向下设置的短杆分别与矩形框的侧杆固定连接，长杆与rov本体的前端之间还设有加固杆，加固杆和矩形框的侧杆平行并分别位于一个竖直面内。两根长杆的外侧末端设有向下的矩形固定框，固定框的底杆中间固定探头。

上述的海底管道巡检快速定位系统，其中，所述的支架，其矩形框前端横梁的中间设有管道跟踪仪。所述的管道跟踪仪的型号优选为tss440。

上述的海底管道巡检快速定位系统，其中，所述的支架相对于rov本体沿前进方向延伸的中线对称；rov本体为空心的框架结构。

上述的海底管道巡检快速定位系统，其中，所述的管道跟踪仪与两侧的探头均通过连接缆线与固定在rov本体内部的连接器连接，并向连接器传输数据，再通过连接器与rov控制单元进行数据传输。

上述的海底管道巡检快速定位系统，其中，所述的连接器通过连接缆线与固定在rov本体内部的rov控制单元连接，并向rov控制单元传输数据；所述的rov本体内部还设有分别与rov控制单元通过连接缆线连接的定位单元和推进单元，rov控制单元接收定位单元的数据信息并向推进单元传输控制信号。定位单元通过磁探头，利用磁差异的强度差别判断rov本体与海底管道的相对位置，实现迅速的定位。推进单元包含均匀设置在rov本体下部的若干推进器。优选地，在rov本体下方的四角处分别设有一个推进器，在rov本体下方的中心也设有一个推进器。所述的rov控制单元设置在电子舱内，优选地，定位单元也设置在电子舱内。

上述的海底管道巡检快速定位系统，其中，所述的rov控制单元通过脐带缆与终端控制和数据处理系统连接，并向终端控制和数据处理系统传输数据；所述的终端控制和数据处理系统设置在水上，并通过脐带缆向rov控制单元传输控制信号。进一步控制推进单元，从而对rov本体位置进行调整。推进单元包含均匀设置在rov本体周围的若干推进器。rov本体沉入水中，前方的两个磁探头与海底管道的距离不同，探测磁异常的强度会产生差别，通过该磁差调整rov的位置，寻找海底管道，rov位于海底管道之上后，再沿海底管道的延伸方向进行探测，涉及到的数据采集和处理、信号传输和控制、rov定位和位置调整等原理和过程均为本领域技术人员已知的现有技术内容。

上述的海底管道巡检快速定位系统，其中，所述的终端控制和数据处理系统包含计算机。

本发明提供的海底管道巡检快速定位系统具有以下优点：

本发明根据磁法探测的特性，定位系统采用非金属材料结构固定于rov本体两侧，利用左右磁探头探测磁异常的强度差别判断rov与海底管道的相对位置，实现迅速的定位，从而对rov位置进行调整，保证rov高效的海底测量工作。

本发明的系统定位范围大且准确，不需要重新进行大范围的s型搜索收敛定位。采用磁探头、非金属架做固定，结构设计简单，海底管道定位效率高，可以保证高效的管道巡检工作，有很好的实用性和经济效益。

附图说明

图1为本发明的海底管道巡检快速定位系统的侧面示意图。

图2为本发明的海底管道巡检快速定位系统的俯视图。

图3为本发明的海底管道巡检快速定位系统的支架正面示意图。

其中：1、rov本体；2、管道跟踪仪；3、支架；3-1、矩形框；3-2、支撑杆；3-3、长杆；3-4、加固杆；3-5、固定框；4、探头；5、连接器；6、连接缆线；7、电子舱；8、终端控制和数据处理系统；9、推进器；10、海底管道；11、脐带缆。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步地说明。

如图1～图3所示，本发明提供的海底管道巡检快速定位系统，包含rov本体1、管道跟踪仪2、支架3、探头4、连接器5、连接缆线6、rov控制单元、脐带缆11、终端控制和数据处理系统8；支架3为非金属支架，设置在rov本体1的前端，支架3的两侧设有探头4，支架3的前端设有管道跟踪仪2；探头4是用于探测两侧磁异常的强度差别的磁探头；连接器5、连接缆线6、rov控制单元设置在rov本体1内部，管道跟踪仪2和探头4通过连接缆线6与连接器5连接，再与rov控制单元连接，rov控制单元通过脐带缆11与终端控制和数据处理系统8连接。

支架3水平设置在rov本体1的前端，支架3包含一个矩形框3-1，以及对称地设置在矩形框3-1两侧对应位置的两根支撑杆3-2。

支撑杆3-2的长度相等，支撑杆3-2的长度大于该支撑杆3-2与支架3矩形框3-1的连接点到rov本体1该侧侧边所在直线的距离，支撑杆3-2的末端分别设有一个朝下的探头4，两个探头4分别位于rov本体1两侧之外并对称设置。

支架3的矩形框3-1前端横梁的中间设有管道跟踪仪2。

支架3相对于rov本体1沿前进方向延伸的中线对称；rov本体1为空心的框架结构。

管道跟踪仪2与两侧的探头4均通过连接缆线6与固定在rov本体1内部的连接器5连接，并向连接器5传输数据，再通过连接器5与rov控制单元进行数据传输。管道跟踪仪2的型号为tss440。

连接器5通过连接缆线6与固定在rov本体1内部的rov控制单元连接，并向rov控制单元传输数据；rov本体1内部还设有分别与rov控制单元通过连接缆线6连接的定位单元和推进单元，rov控制单元接收定位单元的数据信息并向推进单元传输控制信号。推进单元包含均匀设置在rov本体1下部的若干推进器；rov控制单元设置在电子舱7内。

rov控制单元通过脐带缆11与终端控制和数据处理系统8连接，并向终端控制和数据处理系统8传输数据；终端控制和数据处理系统8设置在水上，并通过脐带缆11向rov控制单元传输控制信号。

终端控制和数据处理系统8包含计算机。

下面结合实施例对本发明提供的海底管道巡检快速定位系统做更进一步描述。

实施例1

一种海底管道巡检快速定位系统，包含rov本体1、管道跟踪仪2、支架3、探头4、连接器5、连接缆线6、rov控制单元、脐带缆11、终端控制和数据处理系统8。

支架3为非金属支架，设置在rov本体1的前端，支架3的两侧设有探头4，支架3的前端设有管道跟踪仪2；探头4是用于探测两侧磁异常的强度差别的磁探头。

支架3水平设置在rov本体1的前端，支架3包含一个矩形框3-1，以及对称地设置在矩形框3-1两侧对应位置的两根支撑杆3-2，支撑杆3-2与矩形框3-1的连接点位于矩形框3-1前端的横梁与rov本体1的前端之间的侧杆上。优选地，支撑杆3-2外侧边缘与矩形框3-1前端的横梁在同一直线上。支撑杆3-2的长度相等，支撑杆3-2的长度大于该支撑杆3-2与支架3矩形框3-1的连接点到rov本体1该侧侧边所在直线的距离，支撑杆3-2的末端分别设有一个朝下的探头4，两个探头4分别位于rov本体1两侧之外并对称设置。优选地，每侧的支撑杆3-2均设有两根平行的水平长杆3-3，两根长杆3-3在同一个水平面内，支撑杆3-2与矩形框3-1的连接点高于矩形框3-1，每侧支撑杆3-2的两根长杆3-3通过两根竖直向下设置的短杆分别与矩形框3-1的侧杆固定连接，长杆3-3与rov本体1的前端之间还设有加固杆3-4，加固杆3-4和矩形框3-1的侧杆平行并分别位于一个竖直面内。两根长杆3-3的外侧末端设有向下的矩形固定框3-5，固定框3-5的底杆中间固定探头4。支架3相对于rov本体1沿前进方向延伸的中线对称；rov本体1为空心的框架结构。

支架3的矩形框3-1前端横梁的中间设有管道跟踪仪2。管道跟踪仪2与两侧的探头4均通过连接缆线6与固定在rov本体1内部的连接器5连接，并向连接器5传输数据。管道跟踪仪2的型号为tss440。

连接器5、连接缆线6、rov控制单元设置在rov本体1内部，管道跟踪仪2和探头4通过连接缆线6与连接器5连接，再与rov控制单元连接，rov控制单元通过脐带缆11与终端控制和数据处理系统8连接。

连接器5通过连接缆线6与固定在rov本体1内部的rov控制单元连接，并向rov控制单元传输数据，再通过连接器5与rov控制单元进行数据传输；rov本体1内部还设有分别与rov控制单元通过连接缆线6连接的定位单元和推进单元，rov控制单元接收定位单元的数据信息并向推进单元传输控制信号。定位单元通过磁探头，利用磁差异的强度差别判断rov本体1与海底管道10的相对位置，实现迅速的定位。rov控制单元设置在电子舱7内，优选地，定位单元也设置在电子舱7内。

rov控制单元通过脐带缆11与终端控制和数据处理系统8连接，并向终端控制和数据处理系统8传输数据；终端控制和数据处理系统8设置在水上，并通过脐带缆11向rov控制单元传输控制信号。进一步控制推进单元，从而对rov本体1位置进行调整。推进单元包含均匀设置在rov本体1周围的若干推进器9。优选地，在rov本体1下方的四角处分别设有一个推进器9，在rov本体1下方的中心也设有一个推进器9。终端控制和数据处理系统8包含计算机。

rov本体1沉入水中，前方的两个磁探头与海底管道10的距离不同，探测磁异常的强度会产生差别，通过该磁差调整rov的位置，寻找海底管道10，rov位于海底管道10之上后，再沿海底管道10的延伸方向进行探测，涉及到的电路连接、数据采集和处理、信号传输和控制、rov定位和位置调整等原理和过程均为本领域技术人员已知的现有技术内容。

本发明提供的海底管道巡检快速定位系统，根据磁法探测的特性，定位系统采用非金属材料结构固定于rov本体两侧，连接器和水下机器人控制系统位于rov本体内部。左右磁探头探测磁异常的强度差别通过缆线、连接器、水下机器人控制系统、脐带缆传输至水面上的控制界面/数据处理系统，利用磁差异的强度差别判断rov与海底管道的相对位置，实现迅速的定位，从而对rov位置进行调整，保证rov高效的海底测量工作。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。