CN211505889U - 一种用于海底管线检测的无人艇及检测系统 - Google Patents
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Abstract
一种用于海底管线检测的无人艇及检测系统，所述无人艇包括：动力装置和海底管线检测设备，所述无人艇底部设置有载荷舱，所述海底管线检测设备安装于所述载荷舱内，所述海底管线检测设备能够发射声波，所述声波触及到海底管线后发生反射，所述海底管线检测设备根据反射波对所述海底管线定位并形成所述海底管线的三维点云数据。本申请能够无人化、自主化检测海底管线，提高海底管线检测效率，有效降低天气因素对巡线工作的影响。
Description
技术领域
本实用新型涉及检测领域，特别是用于海底管线检测的无人艇及检测系统。
背景技术
海底管线作为重要的海上油气田生产设备，其造价昂贵，每公里造价可达100万美元。海底管道所输送的油气资源，一旦由于巡检不及时发生泄漏，对海洋环境将造成极大的影响，甚至会发生爆炸，从而造成人员伤亡和财务损失。同时周围的环境也会威胁、破坏海底管线，故针对海底管线的日常巡检十分重要。由于海上作业常受到天气、海况、甚至地质因素的影响，常常阻碍日常海底管线巡检工作。
目前，海底管线检测主要通过有人船只搭载侧扫系统、浅地层剖面仪结合GPS定位系统，根据海管路由开展检测。出航后巡检船只将监测设备调整至工作状态，沿海管航行，船上人员通过海底管线检测设备回对海底管线状态进行测量。完成测量后，需要后期对数据进行拼接等处理。由于海底管道所处环境复杂以及海上作业的危险性，海底管线检测工作常面临较高风险。
实用新型内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种用于海底管线检测的无人艇，以解决上述背景技术中提出的问题。
第一方面，本实用新型申请提供了一种用于海底管线检测的无人艇，包括动力装置和海底管线检测设备，
所述无人艇底部设置有载荷舱，所述海底管线检测设备安装于所述载荷舱内，所述海底管线检测设备能够发射声波，所述声波触及到海底管线后发生反射，所述海底管线检测设备根据反射波对所述海底管线定位并形成所述海底管线的三维点云数据。
可选的，还包括导航设备，用于所述无人艇沿所述海底管线的铺设轨迹航行。
可选的，包括光纤惯导、光纤陀螺或电罗经；
所述光纤惯导、所述光纤陀螺和所述电罗经均安装于所述无人艇的舱室内；
所述光纤惯导能够精确感知所述无人艇的姿态，所述光纤陀螺能够精确地确定所述无人艇的方位，所述电罗经能够采集所述无人艇的航向。
可选的，还包括自扶正系统，当所述无人艇发生倾覆时，所述自扶正系统能够使所述无人艇自行回正，恢复正常工作姿态。
可选的，包括红外系统、光电系统、激光雷达和/或避碰声呐；
所述红外系统安装于所述无人艇的顶部，在白天通过所述光电系统对航线环境进行观察、搜索；在夜间通过所述红外系统的红外热成像功能对航线环境进行观察、搜索；
所述无人艇通过所述激光雷达实现对水面障碍物的探测，以避免所述无人艇与所述障碍物的碰撞；
所述无人艇通过所述避碰声纳识别水下所述障碍物，以避免所述无人艇与所述障碍物的碰撞。
可选的，所述海底管线检测设备为三维成像声呐。
可选的，所述海底管线检测设备为多波束声呐或浅剖声呐。
可选的，所述载荷舱设置有云台，所述云台能够固定所述三维成像声呐，且调整所述三维成像声呐的俯仰角度。
第二方面，本实用新型申请提供了一种检测系统，上述实施例一种任一所述的用于海底管线检测的无人艇、通信系统以及地面指控单元，利用所述通信系统能够实现所述无人艇与所述地面指控单元之间的无线信号通讯；
所述无人艇的所述海底管线检测设备获取的所述海底管线的三维点云数据通过所述通信系统传输至所述地面指控单元，所述地面指控单元对所述三维点云数据进行分析、处理后形成相应的三维点阵云图，以判断所述海底管线是否受到地质灾害的威胁、破坏。
本实用新型可以无人化、自主化开展海底管线，弱化在油田复杂地质条件下，地质灾害对巡线船只人员及设备的潜在危害，提高海底管线检测效率，有效降低天气因素对巡线工作的影响。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
图1是本实用新型实施例提供的无人艇的结构示意图；
其中，1、动力装置，2、海底管线检测设备，3、载荷舱，4、云台。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例一：
参考图1，一种用于检测海底管线的无人艇，包括动力装置1和海底管线检测设备2。无人艇底部设置有载荷舱3，海底管线检测设备 2安装于载荷舱3内，海底管线检测设备2能够发射声波，海底管线检测设备2发射的声波触及到海底管线后发生反射，海底管线检测设备2根据反射波对海底管线定位并形成海底管线的三维点云数据。
例如无人艇的动力装置为柴油机，柴油机的可靠性好，油料效率高。无人艇到达指定海域，开启海底管线检测设备，无人艇沿着海底管线的铺设轨迹航行。海底管线检测设备发射声波，海底管线检测设备发射的声波触及到海底管线后发生反射，海底管线检测设备根据反射波对海底管线进行定位并形成海底管线的三维点云数据，通过后期处理可获取可视化三维点阵云图，进而判断海底管线是否被破坏。
本实用新型提供的技术方案，可以将海底管线检测工作升级为无人化、自主化作业，弱化在油田复杂地质条件下，地质灾害对巡线船只人员及设备的潜在危害，提高海底管线检测效率，有效降低天气因素对巡线工作的影响。
在本实施例的一种优选实施方式中，无人艇还包括导航设备。
导航设备能够实时定位无人艇的当前位置，导航设备还能够保证无人艇沿海底管线铺设轨迹航行。导航设备实现艇无人化、自主化作业，弱化了在油田复杂地质条件下，地质灾害对巡线船只人员及设备的潜在危害。
在本实施例的一种优选实施方式中，无人艇还包括光纤惯导、光纤陀螺和/或电罗经。光纤惯导、光纤陀螺和电罗经均安装于无人艇的舱室内。
光纤惯导能够精确感知无人艇的姿态，光纤陀螺能够精确地确定无人艇的方位，电罗经能够采集无人艇的航向。
无人艇通过搭载的光纤惯导、光纤陀螺和电罗经获取无人艇姿态信息，并将该信息与海底管线检测设备获取的海管线数据进行坐标系补偿矫正，确保获取的海管线检测数据精准。
在本实施例的一种优选实施方式中，无人艇还包括自扶正系统。
自扶正系统能够提高无人艇的生存能力，无人艇在高海况环境下工作，当无人艇发生倾覆时，自扶正系统能够使无人艇自行回正，恢复正常工作姿态，继续沿海底管线铺设轨迹航行。
在本实施例的一种优选实施方式中，无人艇还包括红外系统、光电系统、激光雷达和/或避碰声呐。
红外系统安装于无人艇的顶部，可通过地面指控单元对其进行控制，在白天通过光电系统对航线环境进行观察、搜索；在夜间通过红外系统的红外热成像功能对航线环境进行观察、搜索。
无人艇通过激光雷达实现对水面障碍物的探测，以避免无人艇与障碍物的碰撞，且白天与夜间均可正常工作，与现有技术中巡航船人工对海底管线检测仅能白天作业相比，延长了工作时间。无人艇通过避碰声纳识别水下障碍物，以避免无人艇与障碍物的碰撞。
通过红外系统、光电系统、激光雷达和避碰声呐可提高无人艇海底管线检测设备在不同环境下自主作业的适应性。
在本实施例的一种优选实施方式中，采用三维成像声呐作为海底管线检测设备，三维成像声呐能够发射声波，三维成像声呐发射的声波触及到海底管线后会发生反射，三维成像声呐可以根据反射波对海底管线进行定位并形成海底管线的三维点云数据。
需要说明的是，本实施采用三维成像声呐作为海底管线检测设备，还可以采用例如多波束声呐、浅剖声呐等作为海底管线检测设备。
此外，无人艇的载荷舱内还设置有云台4，该云台4能够固定三维成像声呐，且能够调整三维成像声呐的探测角度，便于三维成像声呐调整到采集海底管线检测数据的最佳位置。
实施例二：
一种检测系统，包括：上述实施例一的任意一种无人艇、通信系统及地面指控单元，利用通信系统能够实现无人艇与地面指控单元之间的无线信号通讯。
无人艇的海底管线检测设备获取的海底管线的三维点云数据通过通信系统传输至地面指控单元，地面指控单元对来自海底管线检测设备的海底管线的三维点云数据进行分析、处理后形成相应的三维点阵云图，以判断海底管线是否受到地质灾害的威胁、破坏。
同时，光纤惯导、光纤陀螺、电罗经、红外系统、光电系统、激光雷达和/或避碰声呐获取的探测信息通过通信系统传输至地面指控单元，实现地面指控单元对无人艇及其周围环境的远程监控，以保证无人艇能够正常航行作业。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分相互参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。对于模块实施例而言，由于其基于相似于方法的实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (9)
1.一种用于海底管线检测的无人艇，其特征在于，包括：动力装置和海底管线检测设备，
所述无人艇底部设置有载荷舱，所述海底管线检测设备安装于所述载荷舱内，所述海底管线检测设备能够发射声波，所述声波触及到海底管线后发生反射，所述海底管线检测设备根据反射波对所述海底管线定位并形成所述海底管线的三维点云数据。
2.根据权利要求1所述的用于海底管线检测的无人艇，其特征在于：还包括导航设备，用于所述无人艇沿所述海底管线的铺设轨迹航行。
3.根据权利要求1所述的用于海底管线检测的无人艇，其特征在于：包括光纤惯导、光纤陀螺或电罗经；
所述光纤惯导、所述光纤陀螺和所述电罗经均安装于所述无人艇的舱室内；
所述光纤惯导能够精确感知所述无人艇的姿态，所述光纤陀螺能够精确地确定所述无人艇的方位，所述电罗经能够采集所述无人艇的航向。
4.根据权利要求1所述的用于海底管线检测的无人艇，其特征在于：还包括自扶正系统，
当所述无人艇发生倾覆时，所述自扶正系统能够使所述无人艇自行回正，恢复正常工作姿态。
5.根据权利要求1所述的用于海底管线检测的无人艇，其特征在于：包括红外系统、光电系统、激光雷达和/或避碰声呐；
所述红外系统安装于所述无人艇的顶部，在白天通过所述光电系统对航线环境进行观察、搜索；在夜间通过所述红外系统的红外热成像功能对航线环境进行观察、搜索；
所述无人艇通过所述激光雷达实现对水面障碍物的探测，以避免所述无人艇与所述障碍物的碰撞；
所述无人艇通过所述避碰声纳识别水下所述障碍物，以避免所述无人艇与所述障碍物的碰撞。
6.根据权利要求1所述的用于海底管线检测的无人艇，其特征在于：所述海底管线检测设备为三维成像声呐。
7.根据权利要求1所述的用于海底管线检测的无人艇，其特征在于：所述海底管线检测设备为多波束声呐或浅剖声呐。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的用于海底管线检测的无人艇，其特征在于：所述载荷舱内设置有云台，所述云台能够固定所述海底管线检测设备，且能够调整所述海底管线检测设备的俯仰角度。
9.一种检测系统，其特征在于，包括：权利要求1～8中任一项所述的用于海底管线检测的无人艇、通信系统以及地面指控单元，
利用所述通信系统能够实现所述无人艇与所述地面指控单元之间的无线信号通讯；
所述无人艇的所述海底管线检测设备获取的所述海底管线的三维点云数据通过所述通信系统传输至所述地面指控单元，所述地面指控单元对所述三维点云数据进行分析、处理后形成相应的三维点阵云图，以判断所述海底管线是否受到地质灾害的威胁、破坏。
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|---|---|---|---|
| CN201920821945.8U CN211505889U (zh) | 2019-05-31 | 2019-05-31 | 一种用于海底管线检测的无人艇及检测系统 |
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| CN201920821945.8U CN211505889U (zh) | 2019-05-31 | 2019-05-31 | 一种用于海底管线检测的无人艇及检测系统 |
Publications (1)
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| CN211505889U true CN211505889U (zh) | 2020-09-15 |
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN211505889U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114895313A (zh) * | 2022-06-07 | 2022-08-12 | 上海市信息管线有限公司 | 一种河道内管线的检测方法、装置、电子设备及存储介质 |
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2019
- 2019-05-31 CN CN201920821945.8U patent/CN211505889U/zh active Active
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