深海海底管道巡检系统及其工作方法
【专利摘要】本发明公开了一种深海海底管道巡检系统及其工作方法，其巡检系统包括管理员操作终端、GIS数据库、核心服务器、网关、移动通信基站和遥控潜水器巡检仪；所述遥控潜水器巡检仪由光学成像系统、主控制器、GPS模块、深度计、高度计、液晶显示模块、声学成像系统、存储模块、光纤陀螺、罗盘和网络通信模块组成；其工作方法，包含如下步骤：(1)生成巡检任务单；(2)生成线路明细；(3)巡检任务执行；(4)巡检缺陷记录；(5)消缺记录。
【专利说明】
深海海底管道巡检系统及其工作方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种管道巡检技术领域，具体地说，特别涉及一种深海海底管道巡检系统。
【背景技术】
[0002]我国海底油气管道建设逐渐进入高峰期，中国石油、中国海油、中国石化等公司仅在渤海湾的海底管道就已达数百千米。海底管道是投资高、风险大的海洋工程，与陆地管道相比，海底管道面临复杂多变的海洋环境，受到风浪、洋流、风暴潮等自然因素作用，以及采砂、锚害等人为因素影响，易发生管道裸露、悬跨等安全隐患，海底管道长期悬跨、裸露，在风浪、海流的冲击下，极易产生疲劳断裂，一旦出现泄漏等事故，将导致停产，污染海洋环境，造成生态灾害，甚至引起爆炸或波及下游用户设施安全，造成人身伤亡和经济损失。常规检测一般直接由水面母船作为载体，搭载高频侧扫声纳执行，该技术不支持精细检测。传统的精细检测由潜水员携带特种检测设备执行，但潜水员在工作深度、作业效率能力、设备搭载能力和复杂海况的适应性等方面都具有很大的局限性。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，公开了一种深海海底管道巡检系统及其工作方法，其满足了线路巡检工作快速、高效、及时的要求，将线路巡检管理水平提高到了一个新的层次，实现了巡检工作电子化、信息化和智能化，从而保证管道系统高效率、低故障率的安全稳定运行。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种深海海底管道巡检系统，包括管理员操作终端、GIS数据库、核心服务器、网关、移动通信基站和遥控潜水器巡检仪;所述管理员操作终端、GIS数据库和核心服务器都通过网关与移动通信基站相连，所述遥控潜水器巡检仪通过无线通信与移动通信基站相连，所述遥控潜水器巡检仪由光学成像系统、主控制器、GPS模块、深度计、高度计、液晶显示模块、声学成像系统、存储模块、光纤陀螺、罗盘和网络通信模块组成，所述光学成像系统、GPS模块、声学成像系统、存储模块和网络通信模块都与主控制器相连，所述主控制器采用ARM微处理器芯片且安装有嵌入式操作系统，所述深度计、高度计、光纤陀螺和罗盘与主控制器连接，所述液晶显示模块与主控制器连接。
[0005]作为本发明的一种优选实施方式，所述遥控潜水器巡检仪上的光学成像系统由照明子系统、摄像机和云台子系统组成。
[0006]作为本发明的一种优选实施方式，所述遥控潜水器巡检仪上的声学成像系统上安装有多波束图像声纳。
[0007]作为本发明的一种优选实施方式，所述存储模块包括FLASH存储器和SDRAM存储器。
[0008]本发明还公开了一种深海海底管道巡检系统的工作方法，包含如下步骤:
[0009](I)生成巡检任务单；根据管道公司信息、巡检组信息和线路信息生成巡检任务单;所述管道公司信息为通过上述任一一种深海海底管道巡检系统反馈的信息下达的巡检任务；
[0010] (2)生成线路明细;根据巡检任务单生成线路明细；
[0011 ] (3)巡检任务执行;根据线路明细执行巡检任务；
[0012](4)巡检缺陷记录;记录执行巡检任务过程中的发现的线路缺陷；
[0013](5)消缺记录;记录执行巡检任务过程中对发现的线路缺陷进行消除的过程。
[0014]作为上述工作方法的一种优选实施方式:
[0015]还包含巡检必检点的巡检过程;所述巡检必检点的巡检过程包含:
[0016]S1:根据线路信息生成巡检必检点；
[0017]S2:巡检步骤SI的必检点；
[0018]S3:实时获取所述步骤(3)中的执行巡检任务过程中的巡检仪地理坐标；
[0019]S4:根据步骤S3的巡检仪地理坐标与必检点的信息进行必检点的巡检任务核实。
[0020]作为上述工作方法的一种优选实施方式:
[0021 ]所述深海海底管道巡检系统反馈的信息通过如下步骤获取:
[0022]SlO:通过潜水器巡检仪进行现场巡检；
[0023]S20:传输步骤SI O的潜水器巡检仪获取的现场信息；
[0024]S30:将步骤S20获取的现场信息存储在现场信息库；
[0025]S40:现场信息库存储的信息即为所述深海海底管道巡检系统反馈的信息。
[0026]本发明的工作原理为:通过嵌入式系统，整合GPS、GIS、无线通信三种技术，建立一套统一的管道巡检系统。遥控潜水器巡检仪不仅可以依据GIS数据库和GPS定位信息准确的完成巡检任务，而且能够将GPS获得的实时空间数据以及录入的巡检数据通过无线通信网络传输到相关的GIS系统中，从而使管理部门可以直观、实时地掌握遥控潜水器巡检仪的工作情况和管线的运行情况，实现可视化操作和生产管理的信息化。
[0027]系统可以实现从巡检任务生成、下达、执行到巡检数据反馈、统计、分析等一系列程序的信息化和智能化，彻底摆脱了过去的纸质票单。
[0028]遥控潜水器巡检仪配置完善的运动和定位传感器系统，用于支持自动控制功能和水下精细检测功能。传感器包括罗盘、光纤陀螺、深度计、高度计(可调型)、GPS定位系统。遥控潜水器巡检仪控制系统采用ARM微处理器，实现自动定深、定高和定向功能。遥控潜水器巡检仪尾部配置磁耦合推进器，具有较强的抗流能力。此外，遥控潜水器巡检仪预留搭载管道探测仪等设备的接口。
[0029]水下成像检测系统包括光学成像系统、声学成像系统、辅助传感器和信息综合处理系统。光学成像系统的基本配置包括照明系统、摄像机、云台系统。声学成像系统的核心部件为多波束图像声纳。当海水能见度较低时，光学成像系统只能在较小范围内发挥作用，声学成像系统则可在I?1m范围内获得清晰的图像。因此，光学和声学系统相结合可以获得良好的水下成像检测效果。
[0030]本发明与现有技术相比具有以下优点:
[0031 ]本发明公开的一种深海海底管道巡检系统及其工作方法，满足了线路巡检工作快速、高效、及时的要求，将线路巡检管理水平提高到了一个新的层次，实现了巡检工作电子化、信息化和智能化，从而保证管道系统高效率、低故障率的安全稳定运行;光学和声学系统相结合提高了巡检仪的水下成像检测效果，巡检效果更好。
【附图说明】
[0032]图1为本发明的一种【具体实施方式】的结构示意图；
[0033]图2为本发明的一种【具体实施方式】遥控潜水器巡检仪的结构示意图；
[0034]图3为本发明的一种【具体实施方式】系统工作流转图。
[0035]附图标记说明:
[0036]1:管理员操作终端，2:GIS数据库，3:核心服务器，4:网关，5:移动通信基站，6:遥控潜水器巡检仪；
[0037]601:光学成像系统，602:主控制器，603: GPS模块，604:深度计，605:高度计，606:液晶显示模块，607:声学成像系统，608:存储模块，609:光纤陀螺，610:罗盘，611:网络通信模块。
【具体实施方式】
[0038]下面结合附图及实施例描述本发明【具体实施方式】:
[0039]需要说明的是，本说明书所附图中示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
[0040]同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
[0041]如图所示，其示出了本发明的【具体实施方式】;如图所示，本发明公开的一种深海海底管道巡检系统，包括管理员操作终端1、GIS数据库2、核心服务器3、网关4、移动通信基站5和遥控潜水器巡检仪6;所述管理员操作终端1、GIS数据库2和核心服务器3都通过网关4与移动通信基站5相连，所述遥控潜水器巡检仪6通过无线通信与移动通信基站5相连，所述遥控潜水器巡检仪6由光学成像系统601、主控制器602、GPS模块603、深度计604、高度计605、液晶显示模块606、声学成像系统607、存储模块608、光纤陀螺609、罗盘610和网络通信模块611组成，所述光学成像系统601、GPS模块603、声学成像系统607、存储模块608和网络通信模块611都与主控制器602相连，所述主控制器602采用ARM微处理器芯片且安装有嵌入式操作系统，所述深度计604、高度计605、光纤陀螺609和罗盘610与主控制器602连接，所述液晶显示模块606与主控制器602连接。
[0042]优选的，所述遥控潜水器巡检仪6上的光学成像系统601由照明子系统、摄像机和云台子系统组成。
[0043]优选的，所述遥控潜水器巡检仪6上的声学成像系统607上安装有多波束图像声纳。
[0044]本发明还公开了一种深海海底管道巡检系统的工作方法，包含如下步骤:
[0045](I)生成巡检任务单；根据管道公司信息、巡检组信息和线路信息生成巡检任务单;所述管道公司信息为通过上述任一一种所述的深海海底管道巡检系统反馈的信息下达的巡检任务；
[0046](2)生成线路明细;根据巡检任务单生成线路明细；
[0047](3)巡检任务执行;根据线路明细执行巡检任务；
[0048](4)巡检缺陷记录;记录执行巡检任务过程中的发现的线路缺陷；
[0049](5)消缺记录;记录执行巡检任务过程中对发现的线路缺陷进行消除的过程。本实施例公开的工作方法能够依据本发明公开的深海海底管道巡检系统执行定期的巡检任务，依据反馈的信息来生产巡检任务单，巡检任务单中的巡检任务能够最终排查缺陷消除缺陷，使得整个巡检工作量更加有效，即时应对缺陷。
[0050]优选的，所述工作方法还包含巡检必检点的巡检过程;所述巡检必检点的巡检过程包含:
[0051 ] S1:根据线路信息生成巡检必检点；
[0052]S2:巡检步骤SI的必检点；
[0053]S3:实时获取所述步骤(3)中的执行巡检任务过程中的巡检仪地理坐标；
[0054]S4:根据步骤S3的巡检仪地理坐标与必检点的信息进行必检点的巡检任务核实。本实施例通过巡检必检点的巡检、核实实现了主要管路位置的万无一失。
[0055]优选的，所述深海海底管道巡检系统反馈的信息通过如下步骤获取:
[0056]SlO:通过潜水器巡检仪进行现场巡检；
[0057]S20:传输步骤SlO的潜水器巡检仪获取的现场信息；
[0058]S30:将步骤S20获取的现场信息存储在现场信息库；
[0059]S40:现场信息库存储的信息即为所述深海海底管道巡检系统反馈的信息。
[0060]本实施例能够让潜水器巡检仪定期实时的获取管路信息，确保即时发现问题。
[0061]
[0062]上面结合附图对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
[0063]不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。
【主权项】
1.深海海底管道巡检系统，其特征在于:包括管理员操作终端、GIS数据库、核心服务器、网关、移动通信基站和遥控潜水器巡检仪;所述管理员操作终端、GIS数据库和核心服务器都通过网关与移动通信基站相连，所述遥控潜水器巡检仪通过无线通信与移动通信基站相连，所述遥控潜水器巡检仪由光学成像系统、主控制器、GPS模块、深度计、高度计、液晶显示模块、声学成像系统、存储模块、光纤陀螺、罗盘和网络通信模块组成，所述光学成像系统、GPS模块、声学成像系统、存储模块和网络通信模块都与主控制器相连，所述主控制器采用ARM微处理器芯片且安装有嵌入式操作系统，所述深度计、高度计、光纤陀螺和罗盘与主控制器连接，所述液晶显示模块与主控制器连接。2.如权利要求1所述的深海海底管道巡检系统，其特征在于:所述遥控潜水器巡检仪上的光学成像系统由照明子系统、摄像机和云台子系统组成。3.如权利要求1所述的深海海底管道巡检系统，其特征在于:所述遥控潜水器巡检仪上的声学成像系统上安装有多波束图像声纳。4.如权利要求1所述的深海海底管道巡检系统，其特征在于:所述存储模块包括FLASH存储器和SDRAM存储器。5.深海海底管道巡检系统的工作方法，其特征在于，包含如下步骤: (1)生成巡检任务单;根据管道公司信息、巡检组信息和线路信息生成巡检任务单;所述管道公司信息为通过权利要求1?4任一所述的深海海底管道巡检系统反馈的信息下达的巡检任务； (2)生成线路明细;根据巡检任务单生成线路明细； (3)巡检任务执行;根据线路明细执行巡检任务； (4)巡检缺陷记录;记录执行巡检任务过程中的发现的线路缺陷； (5)消缺记录;记录执行巡检任务过程中对发现的线路缺陷进行消除的过程。6.如权利要求5所述的工作方法，其特征在于: 还包含巡检必检点的巡检过程;所述巡检必检点的巡检过程包含: S1:根据线路信息生成巡检必检点； S2:巡检步骤SI的必检点； 53:实时获取所述步骤(3)中的执行巡检任务过程中的巡检仪地理坐标； 54:根据步骤S3的巡检仪地理坐标与必检点的信息进行必检点的巡检任务核实。7.如权利要求5所述的工作方法，其特征在于，所述深海海底管道巡检系统反馈的信息通过如下步骤获取: SlO:通过潜水器巡检仪进行现场巡检； S20:传输步骤SlO的潜水器巡检仪获取的现场信息； S30:将步骤S20获取的现场信息存储在现场信息库； S40:现场信息库存储的信息即为所述深海海底管道巡检系统反馈的信息。
【文档编号】F17D5/02GK106015944SQ201610286878
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月3日
【发明人】陈晶晶, 陈维贤, 刘勇, 樊耀宽
【申请人】深圳市发利构件机械技术服务有限公司