CN111219604A - 一种基于光纤激光器的水下管道检测装置 - Google Patents

一种基于光纤激光器的水下管道检测装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于光纤激光器的水下管道检测装置，包括主体和控制系统，所述主体的两侧对称设置有法兰，所述法兰上设置有通孔，所述主体的底部固定安装有置物箱，所述置物箱的顶部两侧对称安装有光纤接收器和光纤发射器，所述光纤接收器的一侧固定安装有光纤传感器，所述光纤发射器与光纤接收器之间固定安装有光纤，该基于光纤激光器的水下管道检测装置提高小型发动机的使用寿命，将多次检测的数据进行对比，能够确定某一段管道是否发生油和天然气泄露，操作简便，定位准确，主体外部的光纤传感器，防止由于管道土周围壤减少而造成的管道破损，油和天然气泄露，污染环境。

Description

一种基于光纤激光器的水下管道检测装置
技术领域
本发明涉及管道检测技术领域，具体为一种基于光纤激光器的水下管道检测装置。
背景技术
水下输油和天然气管道是通过密闭的管道在海底连续地输送大量的油和天然气，是海上油田和气田开发生产系统的重要组成部分，也是最快捷、最安全和经济可靠的海上油气运输方式，具有输油输气效率高，运油运气能力大，管理方便和操作费用低，但是水下输油和天然气管道处于海底，大部分管道需要埋于海底一定深度的土中，不能实时检测管道的损坏情况，在对管道进行检测时，普通的传感器会受到管道周围环境的影响发生故障或者损坏，降低其使用寿命，不方便对传感器进行维护，并且需要单独对传感器进行供电，某些管道周围的土壤会受到海水的影响随着时间减少，会造成管道意外损坏，油气泄露，污染环境。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种基于光纤激光器的水下管道检测装置，以解决上述背景技术中提出的问题,本发明通过光纤激光器和光纤传感器能够实时检测管道内外两侧的温度和压力等环境的变化，方便对管道破裂泄露位置进行定位和维修，通过小型发电机能够进行自供电。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种基于光纤激光器的水下管道检测装置，包括主体和控制系统，所述主体的两侧对称设置有法兰，所述法兰上设置有通孔，所述主体的底部固定安装有置物箱，所述置物箱的顶部两侧对称安装有光纤接收器和光纤发射器，所述光纤接收器的一侧固定安装有光纤传感器，所述光纤发射器与光纤接收器之间固定安装有光纤，所述光纤设置在主体的内部，所述置物箱内设置有置物仓和电池仓，所述电池仓设置在置物仓的底部，所述电池仓内部安装有蓄电池一和蓄电池二，所述置物仓的内部一侧固定安装有步进电机，所述小型发电机的输出轴的顶部固定安装有桨叶，所述小型发电机的外侧安装有机壳，所述机壳的底部与连接杆的一端固定连接，所述连接杆的另一端固定安装在步进电机的输出轴上。
作为本发明的一种优选实施方式，所述置物箱的内部设置有保温层。
作为本发明的一种优选实施方式，所述控制器通过电线与蓄电池一、蓄电池二、步进电机、小型发电机和调制器连接，所述控制箱通过电线与光纤发射器、光纤接收器和光纤传感器连接，所述调制器通过光纤与监测中心连接。
作为本发明的一种优选实施方式，所述控制器包括控制板和控制开关，所述控制板上安装有微处理器。
作为本发明的一种优选实施方式，所述控制系统包括光纤接收器、光纤发射器、光纤传感器、控制器、蓄电池一、蓄电池二、步进电机、小型发电机和调制器。
作为本发明的一种优选实施方式，所述光纤的数量为2个。
作为本发明的一种优选实施方式，所述机壳为密封机壳。
作为本发明的一种优选实施方式，所述步进电机另一侧固定安装有控制器和调制器。
作为本发明的一种优选实施方式，所述步进电机的一侧设置有凹槽，所述连接杆安装在凹槽内。
作为本发明的一种优选实施方式，所述主体的一侧固定安装有线缆架，所述线缆架的一端安装有固定接头，所述固定接头内固定安装有光纤线缆，所述光纤线缆的一端通过固定接头与置物箱的顶部固定连接。
本发明的有益效果：本发明的一种基于光纤激光器的水下管道检测装置，包括主体、置物箱、法兰、线缆架、光纤线缆、光纤接收器、光纤发射器、光纤传感器、固定接头、控制器、蓄电池一、步进电机、小型发电机、桨叶、机壳、连接杆、置物仓、光纤、调制器、保温层、蓄电池二、微处理器、控制开关。
1.该基于光纤激光器的水下管道检测装置内部设置有小型发电机和两块蓄电池，能够分别对两块蓄电池进行充电，小型发电机的底部通过连接杆安装在步进电机的输出轴上，在蓄电池充满电以后，通过步进电机带动连接杆将小型发电机收纳到凹槽内部，避免小型发电机长时间处于油和天然气中，提高小型发动机的使用寿命。
2.该基于光纤激光器的水下管道检测装置的内部安装有光纤发射器和光纤接收器，通过光纤的敏感性能够实时检测油和天然气的温度和压强等的变化，经过调制器调制成光信号传输到控制中心，将多次检测的数据进行对比，能够确定某一段管道是否发生油和天然气泄露，操作简便，定位准确。
3.该基于光纤激光器的水下管道检测装置主体外部安装有光纤传感器，能够实时检测管道周围的压力和温度等变化，防止由于管道土周围壤减少而造成的管道破损，油和天然气泄露，污染环境。
附图说明
图1为本发明一种基于光纤激光器的水下管道检测装置的结构图；
图2为本发明一种基于光纤激光器的水下管道检测装置的前视图；
图3为本发明一种基于光纤激光器的水下管道检测装置的左视图；
图4为本发明一种基于光纤激光器的水下管道检测装置的左视剖面图；
图5为本发明一种基于光纤激光器的水下管道检测装置的线路连接图；
图中：1-主体、2-置物箱、3-法兰、4-线缆架、5-光纤线缆、6-光纤接收器、7-光纤发射器、8-光纤传感器、9-固定接头、10-控制器、11-蓄电池一、12-步进电机、13-小型发电机、14-桨叶、15-机壳、16-连接杆、17-置物仓、18-光纤、19-调制器、20-保温层、21-蓄电池二、22-微处理器、23-控制开关。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种基于光纤激光器的水下管道检测装置，包括主体1和控制系统，所述主体1的两侧对称设置有法兰3，所述法兰3上设置有通孔，所述主体1的底部固定安装有置物箱2，所述置物箱2的顶部两侧对称安装有光纤接收器6和光纤发射器7，所述光纤接收器6的一侧固定安装有光纤传感器8，所述光纤发射器7与光纤接收器6之间固定安装有光纤18，所述光纤18设置在主体1的内部，所述置物箱2内设置有置物仓17和电池仓，所述电池仓设置在置物仓17的底部，所述电池仓内部安装有蓄电池一11和蓄电池二21，所述置物仓17的内部一侧固定安装有步进电机12，所述小型发电机13的输出轴的顶部固定安装有桨叶14，所述小型发电机13的外侧安装有机壳15，所述机壳15的底部与连接杆16的一端固定连接，所述连接杆16的另一端固定安装在步进电机12的输出轴上。
作为本发明的一种优选实施方式，所述置物箱2的内部设置有保温层20，能够避免温度对蓄电池造成影响。
作为本发明的一种优选实施方式，所述控制器10通过电线与蓄电池一11、蓄电池二12、步进电机12、小型发电机13和调制器19连接，所述控制箱10通过电线与光纤发射器7、光纤接收器6和光纤传感器8连接，所述调制器19通过光纤18与监测中心连接，能够实时检测到管道内外环境的变化。
作为本发明的一种优选实施方式，所述控制器10包括控制板和控制开关23，所述控制板上安装有微处理器22。
作为本发明的一种优选实施方式，所述控制系统包括光纤接收器6、光纤发射器7、光纤传感器8、控制器10、蓄电池一11、蓄电池二21、步进电机12、小型发电机13和调制器19。
作为本发明的一种优选实施方式，所述光纤18的数量为2个，分别检测两个光纤受到的压强和温度等变化，方便进行对比。
作为本发明的一种优选实施方式，所述机壳15为密封机壳，防止小型发电机损坏。
作为本发明的一种优选实施方式，所述步进电机12另一侧固定安装有控制器10和调制器19。
作为本发明的一种优选实施方式，所述步进电机12的一侧设置有凹槽，所述连接杆16安装在凹槽内，方便对小型发电机进行收纳，能够提高小型发电机的使用寿命。
作为本发明的一种优选实施方式，所述主体1的一侧固定安装有线缆架4，所述线缆架4的一端安装有固定接头9，所述固定接头9内固定安装有光纤线缆5，所述光纤线缆5的一端通过固定接头9与置物箱2的顶部固定连接。
工作原理：该装置由蓄电池一11和蓄电池二21为步进电机12、光纤发射器7、光纤接收器6、光纤传感器8、控制器10和调制器19提供所需电能，在使用该装置时，通过固定螺栓将该装置固定在两根管道的两端，安装完所有管道后，接通油或者天然气，控制器10打通过控制开关23接通光纤发射器7、光纤接收器6、光纤传感器8和调制器19的电源，光纤发射器7发射激光，激光从两个光纤18内进入光纤接收器6内部，在此期间光纤检测管道内油或者天然气的压强和温度等，并从光纤接收器6进入调制器19内，经过调制器19调制成光信号，同时将光信号发送到控制中心，收集数据，光纤传感器8实时检测管道周围的压强和温度，经过调制器19调制成光信号同时发给控制中心，当控制器10内部的微处理器22检测到蓄电池一11或者蓄电池二21电量不足时，通过控制开关23断开蓄电池一11或者蓄电池二21，接通步进电机12和小型发电机13的开关，步进电机12的输出轴带动连接杆16，连接杆16带动机壳15，使机壳15处于主体1的内部，油或者天然气经过桨叶14带动小型发电机13发电，该基于光纤激光器的水下管道检测装置通过光纤激光器和光纤传感器能够实时检测管道内外两侧的温度和压力等环境的变化，方便对管道破裂泄露位置进行定位和维修，通过小型发电机能够进行自供电。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种基于光纤激光器的水下管道检测装置，包括主体(1)和控制系统，其特征在于，所述主体(1)的两侧对称设置有法兰(3)，所述法兰(3)上设置有通孔，所述主体(1)的底部固定安装有置物箱(2)，所述置物箱(2)的顶部两侧对称安装有光纤接收器(6)和光纤发射器(7)，所述光纤接收器(6)的一侧固定安装有光纤传感器(8)，所述光纤发射器(7)与光纤接收器(6)之间固定安装有光纤(18)，所述光纤(18)设置在主体(1)的内部，所述置物箱(2)内设置有置物仓(17)和电池仓，所述电池仓设置在置物仓(17)的底部，所述电池仓内部安装有蓄电池一(11)和蓄电池二(21)，所述置物仓(17)的内部一侧固定安装有步进电机(12)，所述小型发电机(13)的输出轴的顶部固定安装有桨叶(14)，所述小型发电机(13)的外侧安装有机壳(15)，所述机壳(15)的底部与连接杆(16)的一端固定连接，所述连接杆(16)的另一端固定安装在步进电机(12)的输出轴上。
2.根据权利要求1所述的一种基于光纤激光器的水下管道检测装置，其特征在于：所述置物箱(2)的内部设置有保温层(20)。
3.根据权利要求1所述的一种基于光纤激光器的水下管道检测装置，其特征在于：所述控制器(10)通过电线与蓄电池一(11)、蓄电池二(12)、步进电机(12)、小型发电机(13)和调制器(19)连接，所述控制箱(10)通过电线与光纤发射器(7)、光纤接收器(6)和光纤传感器(8)连接，所述调制器(19)通过光纤(18)与监测中心连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于光纤激光器的水下管道检测装置，其特征在于：所述控制器(10)包括控制板和控制开关(23)，所述控制板上安装有微处理器(22)。
5.根据权利要求1所述的一种基于光纤激光器的水下管道检测装置，其特征在于：所述控制系统包括光纤接收器(6)、光纤发射器(7)、光纤传感器(8)、控制器(10)、蓄电池一(11)、蓄电池二(21)、步进电机(12)、小型发电机(13)和调制器(19)。
6.根据权利要求1所述的一种基于光纤激光器的水下管道检测装置，其特征在于：所述光纤(18)的数量为2个。
7.根据权利要求1所述的一种基于光纤激光器的水下管道检测装置，其特征在于：所述机壳(15)为密封机壳。
8.根据权利要求5所述的一种基于光纤激光器的水下管道检测装置，其特征在于：所述步进电机(12)另一侧固定安装有控制器(10)和调制器(19)。
9.根据权利要求5所述的一种基于光纤激光器的水下管道检测装置，其特征在于：所述步进电机(12)的一侧设置有凹槽，所述连接杆(16)安装在凹槽内。
10.根据权利要求1所述的一种基于光纤激光器的水下管道检测装置，其特征在于：所述主体(1)的一侧固定安装有线缆架(4)，所述线缆架(4)的一端安装有固定接头(9)，所述固定接头(9)内固定安装有光纤线缆(5)，所述光纤线缆(5)的一端通过固定接头(9)与置物箱(2)的顶部固定连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112524495A (zh) * 2020-11-16 2021-03-19 绍兴文理学院 一种基于光纤激光器的石油输送管道检测装置
CN114607946A (zh) * 2022-03-31 2022-06-10 安徽工程大学 一种输配水管网漏损检测装置

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