RU2786847C2 - Method for determination of spatial position of pipeline at underwater transition section - Google Patents
Method for determination of spatial position of pipeline at underwater transition section Download PDFInfo
- Publication number
- RU2786847C2 RU2786847C2 RU2021108592A RU2021108592A RU2786847C2 RU 2786847 C2 RU2786847 C2 RU 2786847C2 RU 2021108592 A RU2021108592 A RU 2021108592A RU 2021108592 A RU2021108592 A RU 2021108592A RU 2786847 C2 RU2786847 C2 RU 2786847C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipeline
- spatial position
- uav
- magnetic
- magnetic antenna
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000002592 echocardiography Methods 0.000 description 4
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 3
- 101700040572 IMMF Proteins 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009114 investigational therapy Methods 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 2
- 230000001131 transforming Effects 0.000 description 2
- 240000000218 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 241000272168 Laridae Species 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области магнитной съемки и может быть использовано для определения пространственного положения трубопровода на участке его подводного перехода, проложенного по дну, под слоем грунта дна, методом наклонно/горизонтально-направленного бурения.The invention relates to the field of magnetic survey and can be used to determine the spatial position of the pipeline in the section of its underwater crossing, laid along the bottom, under the bottom soil layer, using the method of directional/horizontal directional drilling.
Известен способ определения положения подводного трубопровода, при котором с помощью приемопередающей антенны гидролокатора бокового обзора, установленного на подводном носителе, в объем воды излучают акустические импульсы с заданным периодом зондирования и последовательно принимают эхо-сигналы обратного рассеяния от элементарных участков дна и оголенного участка трубопровода, измеряют времена распространения эхо-сигналов и вычисляют наклонные дальности до каждого озвученного участка, определяют границы зоны акустической тени от оголенного участка трубопровода, по данным промерного эхолота с учетом предварительно измеренного линейного смещения начал «приборной» и «судовой» систем координат определяют от стояние антенны гидролокатора бокового обзора от дна, отличающийся тем, что предварительно на специально оборудованном полигоне производят калибровку гидролокатора бокового обзора, определяя постоянные систематические ошибки по углу дифферента α, углу рыскания γ, углу крена θ и ошибки задержки между выдачей навигационных данных и приемом отраженных от дна эхо-сигналов, выйдя в рабочий район акватории, производят замер распределения скорости звука в воде, по которому корректируют наклонные дальности до каждого озвученного участка и границы зоны акустической тени от оголенного участка трубопровода, а во время съемки осуществляют запись координат положения и углов ориентации подводного носителя (угла дифферента β, угла курса ϕ, угла крена η) в мировой геодезической системе координат WGS-84, а координаты оси озвученного участка оголенного и провисшего трубопровода в «приборной» системе координат и его высотное положение относительно линии дна рассчитывают по формулам, а координаты озвученного участка подводного трубопровода в «судовой» системе координат с учетом линейного смещения начал «приборной» и «судовой» систем координат и с учетом постоянных систематических ошибок по углу дифферента α, углу рыскания γ, углу крена θ и ошибок задержки между выдачей навигационных данных и приемом отраженных от дна эхо-сигналов определяют на основе пространственных преобразований составляющих векторов, а затем с учетом координат положения и углов ориентации подводного носителя (угла дифферента β, угла курса ϕ, угла крена η) в системе координат WGS-84, а также положения оси озвученного участка подводного трубопровода в «судовой» системе координат на основе пространственных преобразований составляющих векторов определяют положение оси подводного трубопровода в мировой геодезической системе координат WGS-84 [1].A method is known for determining the position of an underwater pipeline, in which, using a transceiver antenna of a side-scan sonar installed on an underwater carrier, acoustic pulses are emitted into the water volume with a given sounding period and sequentially receive backscatter echo signals from elementary sections of the bottom and a bare section of the pipeline, measure echo signal propagation times and calculate the slant ranges to each voiced section, determine the boundaries of the acoustic shadow zone from the exposed section of the pipeline, according to the sounding echo sounder, taking into account the previously measured linear displacement of the beginnings of the "instrument" and "ship" coordinate systems, determine the position of the lateral sonar antenna from the bottom, characterized in that the side-scan sonar is preliminarily calibrated at a specially equipped test site, determining constant systematic errors in trim angle α, yaw angle γ, roll angle θ and errors h delay between the issuance of navigation data and the reception of echo signals reflected from the bottom, having entered the working area of the water area, they measure the sound velocity distribution in the water, according to which the slant ranges to each sounded section and the boundary of the acoustic shadow zone from the exposed section of the pipeline are corrected, and during surveys record the coordinates of the position and orientation angles of the underwater carrier (trim angle β, heading angle ϕ, bank angle η) in the world geodetic coordinate system WGS-84, and the coordinates of the axis of the sounded section of the exposed and sagging pipeline in the "instrument" coordinate system and its vertical position relative to the bottom line is calculated by the formulas, and the coordinates of the sounded section of the underwater pipeline in the "ship" coordinate system, taking into account the linear displacement of the beginnings of the "instrument" and "ship" coordinate systems and taking into account constant systematic errors in trim angle α, yaw angle γ, angle roll θ and delay errors between the issuance of navigation data echoes reflected from the bottom are determined on the basis of spatial transformations of the component vectors, and then taking into account the position coordinates and orientation angles of the underwater carrier (trim angle β, heading angle ϕ, roll angle η) in the WGS-84 coordinate system, and also the position of the axis of the sounded section of the underwater pipeline in the "ship" coordinate system, based on the spatial transformations of the component vectors, determine the position of the axis of the underwater pipeline in the world geodetic coordinate system WGS-84 [1].
Недостатками способа являются:The disadvantages of the method are:
высокая трудоемкость и стоимость, вызванная необходимостью использования дорогостоящего подводного автономного аппарата, а также предварительной калибровкой на полигоне гидролокаторов бокового обзора;high labor intensity and cost caused by the need to use an expensive autonomous underwater vehicle, as well as preliminary calibration of side-scan sonars at the test site;
подверженность негативному влиянию «человеческого» фактора, вызванного необходимостью предварительной настройки и калибровки гидролокаторов бокового обзора;susceptibility to the negative influence of the "human" factor caused by the need to pre-configure and calibrate side-scan sonars;
определение пространственного положения трубопровода зависит от множества факторов, связанных с измерениями и расчетами параметров, связанных с определением «приборной» и «судовой» систем координат, что приводит к накоплению суммарной погрешности в измерениях;determination of the spatial position of the pipeline depends on many factors associated with measurements and calculations of parameters associated with the definition of "instrument" and "ship" coordinate systems, which leads to the accumulation of a total measurement error;
ограничение, связанное с недоступностью применения при заложении трубопровода под грунтом дна;restriction associated with the inaccessibility of the application when laying the pipeline under the bottom soil;
косвенный подход при определении геодезических координат трубопровода в системе WGS-84, основанный на расчетном методе.an indirect approach in determining the geodetic coordinates of the pipeline in the WGS-84 system, based on the calculation method.
Известен способ морской магнитной съемки, включающий синхронное измерение модуля вектора индукции магнитного поля Земли (ВИМПЗ) при помощи двух скалярных магнитометров, размещенных в отдельных гондолах, определение градиента модуля ВИМПЗ и его интегрирование по пройденному пути, а также низкочастотную фильтрацию результатов интегрирования, отличающийся тем, что дополнительно измеряют модуль ВИМПЗ при помощи двух дополнительных скалярных магнитометров, размещенных в отдельных гондолах и буксируемых за судном таким образом, чтобы система из четырех магнитометров не находилась в одной плоскости, синхронно с измерениями модуля ВИМПЗ упомянутыми магнитометрами измеряют координаты этих магнитометров и в процессе совместной обработки магнитометрических данных и координат магнитометров определяют три ортогональные компоненты градиента модуля ВИМПЗ, а также приращение модуля ВИМПЗ относительно начальной точки измерения [2].A known method of marine magnetic survey, including synchronous measurement of the module of the Earth's magnetic field induction vector (WIMFZ) using two scalar magnetometers placed in separate gondolas, determining the gradient of the WIMFZ module and integrating it over the path traveled, as well as low-frequency filtering of the integration results, characterized in that that the WIMPZ module is additionally measured using two additional scalar magnetometers placed in separate gondolas and towed behind the ship so that the system of four magnetometers is not in the same plane, synchronously with measurements of the WIMPZ module by the mentioned magnetometers, the coordinates of these magnetometers are measured and in the process of joint processing magnetometric data and coordinates of magnetometers are determined by three orthogonal components of the gradient of the IMMF module, as well as the increment of the IMMF module relative to the initial measurement point [2].
Недостатками способа являются:The disadvantages of the method are:
невысокая точность измерения модуля ВИМПЗ и определения местоположения объекта съемки, причиной которой является сложность системы измерения координат гондол, основанной: в горизонтальной плоскости - на данных гидролокатора, два приемника которого размещены за кормой судна и разнесены по фронту перпендикулярно курсу судна; в вертикальной плоскости - на данных, полученных с датчиков глубины, которые размещаются в каждой гондоле;low accuracy of measuring the WIMPZ module and determining the location of the survey object, the cause of which is the complexity of the system for measuring the coordinates of the nacelles, based: in the horizontal plane - on sonar data, two receivers of which are located behind the stern of the ship and spaced along the front perpendicular to the ship's course; in the vertical plane - on the data received from the depth sensors, which are placed in each gondola;
ограничения в применении, связанные с волнением водной поверхности и наличием сильного поперечного ходу обследования течения воды.restrictions in use associated with the excitement of the water surface and the presence of a strong transverse course of the survey of the water flow.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ диагностики технических параметров подземного трубопровода, включающий возбуждение переменного магнитного поля в зоне трубопровода, измерение над и вблизи трубопровода индукции переменного магнитного поля, создаваемой током в трубопроводе, и одновременно с индукцией переменного магнитного поля измеряют три компоненты вектора индукции постоянного магнитного поля над трубопроводом в точках, совпадающих с точками измерения переменного магнитного поля, измерение расстояния от датчиков до проекции оси трубопровода на дневную поверхность, индицирование величины и направления удаления датчиков от проекции оси трубопровода, на основании чего оператор корректирует путь перемещения вдоль трубопровода, определение углов поворота датчиков поля вокруг горизонтальных и вертикальной осей трубопровода, получение матрицы поправок, связанных с углами поворота датчиков и их расстоянием относительно оси трубопровода, внесение поправок в матрицы компонент поля и их разностей, обработку результатов измерений и определение расположения аномалий постоянного и переменного магнитного поля, магнитные моменты и параметры нарушения изоляционного покрытия трубопровода, отличающийся тем, используют два генератора переменного тока, - основной и вспомогательный, - подключенных на концах обследуемого участка трубопровода и включенных навстречу друг другу, содержащих GPS, причем основной генератор работает непрерывно, а вспомогательный генератор - в импульсном, асинхронном режиме, составляющий не более 20% от времени работы основного генератора, в режиме работы обоих генераторов обеспечивается выделение обследуемого трубопровода из числа трубопроводов, расположенных в непосредственной близости от него, и позиционирование оператора над обследуемым трубопроводом, в режиме отключения вспомогательного генератора осуществляется диагностический контроль технических параметров подземного трубопровода [3].The closest to the proposed technical solution is a method for diagnosing the technical parameters of an underground pipeline, including the excitation of an alternating magnetic field in the pipeline zone, the measurement above and near the pipeline of the induction of an alternating magnetic field created by the current in the pipeline, and simultaneously with the induction of an alternating magnetic field, three components of the induction vector are measured constant magnetic field above the pipeline at points coinciding with the measurement points of the alternating magnetic field, measuring the distance from the sensors to the projection of the pipeline axis on the daylight surface, indicating the magnitude and direction of the removal of the sensors from the projection of the pipeline axis, on the basis of which the operator corrects the path of movement along the pipeline, determining angles of rotation of the field sensors around the horizontal and vertical axes of the pipeline, obtaining a matrix of corrections related to the angles of rotation of the sensors and their distance relative to the axis of the pipeline, making corrections to matrices of the field components and their differences, processing the measurement results and determining the location of the anomalies of the constant and alternating magnetic fields, magnetic moments and parameters of the violation of the insulating coating of the pipeline, which differs in that two alternators are used - the main and auxiliary - connected at the ends of the pipeline section being examined and turned on towards each other, containing GPS, and the main generator operates continuously, and the auxiliary generator - in a pulsed, asynchronous mode, constituting no more than 20% of the time of operation of the main generator, in the operation mode of both generators, the selection of the pipeline under investigation from among the pipelines located in the immediate vicinity of it, and the positioning of the operator above the pipeline being inspected, in the mode of turning off the auxiliary generator, the diagnostic control of the technical parameters of the underground pipeline is carried out [3].
Недостатками способа являются:The disadvantages of the method are:
сроки выполнения диагностического контроля зависит от скорости перемещения оператора над трубопроводом на береговой части водного перехода, на которую влияют: рельеф местности, наличие кустарников и высокого травяного покрова, локальные непроходимые участки и другие препятствия;the timing of the diagnostic control depends on the speed of movement of the operator over the pipeline on the shore part of the water crossing, which is affected by: terrain, the presence of shrubs and high grass cover, local impassable areas and other obstacles;
необходимость использования вспомогательных устройств - плавсредства для организации перемещения оператора с диагностическим устройством над трубопроводом по водной поверхности перехода;the need to use auxiliary devices - watercraft to organize the movement of an operator with a diagnostic device above the pipeline along the water surface of the crossing;
влияние течения и волнения водной массы на участке водного перехода, которое ведет к увеличению трудоемкости и сроков диагностического контроля;the influence of the flow and waves of the water mass in the area of the water crossing, which leads to an increase in the complexity and timing of diagnostic control;
увеличение затрат, связанных с обеспечением безопасных условий работы операторов и сохранности диагностического оборудования на случай аварийной ситуации при обследовании участка водного перехода.increase in costs associated with ensuring safe working conditions for operators and the safety of diagnostic equipment in case of an emergency during the survey of the section of the water crossing.
Задачей изобретения является повышение точности диагностического контроля при определении пространственного положения трубопровода, снижения затрат и сроков выполнения полевых работ, повышения уровня безопасности труда операторов при использовании плавсредства.The objective of the invention is to improve the accuracy of diagnostic control in determining the spatial position of the pipeline, reduce costs and terms of field work, improve the level of safety of operators when using a floating craft.
Это достигается за счет того, что в способе определения пространственного положения трубопровода на участке подводного перехода, включающем возбуждение переменного магнитного поля в зоне трубопровода с использованием двух генераторов переменного тока, содержащих GPS, подключенных на береговых концах обследуемого трубопровода и включенных навстречу друг другу, и работающих в асинхронном режиме, обеспечивая возбуждения максимального значения тока и выделение обследуемого трубопровода из числа трубопроводов, расположенных в непосредственной близости от него, измерение над трубопроводом индукции переменного магнитного поля с помощью трехкомпонентных индукционных датчиков, расположенных совместно с мобильным модулем GPS и блоком сбора и данных и управления устройства на шасси магнитной антенны, определение углов поворота датчиков поля вокруг горизонтальных и вертикальной осей трубопровода, получение матрицы поправок, связанных с углами поворота датчиков и их расстоянием относительно оси трубопровода, внесение поправок в матрицы компонент поля и их разностей, обработку результатов измерений, отличающийся тем, что магнитометрическую съемку пространственного положения трубопровода осуществляют путем криволинейного перемещения магнитной антенны с использованием беспилотного летательного аппарата (БПЛА) над трубопроводом с шагом от 100 метров, определяют X, Y, Z координаты по максимальному значению индукции магнитного поля, получаемому в точке пересечения магнитной антенны с трубопроводом, вводят полученный массив точек X и Y, принадлежащих оси трубопровода, в программу управления траекторией полета БПЛА, определяют высотную отметку уреза воды Zвп путем установки магнитной антенны на землю, вводят значение высоты Zп=Zвп+h полета БПЛА над водной поверхностью, а затем перемещают магнитную антенну над трубопроводом по заданной траектории полета с помощью БПЛА, получают массив точек X, Y, Z, принадлежащих оси трубопровода и определяют пространственное положение трубопровода.This is achieved due to the fact that in the method for determining the spatial position of the pipeline in the section of the underwater crossing, which includes the excitation of an alternating magnetic field in the pipeline zone using two alternating current generators containing GPS, connected at the coastal ends of the surveyed pipeline and turned on towards each other, and operating in an asynchronous mode, providing excitation of the maximum current value and selection of the pipeline under investigation from among the pipelines located in its immediate vicinity, measurement of the induction of the alternating magnetic field over the pipeline using three-component induction sensors located together with the mobile GPS module and the acquisition and data and control unit devices on the chassis of a magnetic antenna, determining the angles of rotation of the field sensors around the horizontal and vertical axes of the pipeline, obtaining a matrix of corrections related to the angles of rotation of the sensors and their distance relative to the pipeline axis of the pipeline, making corrections to the matrices of the field components and their differences, processing the measurement results, characterized in that the magnetometric survey of the spatial position of the pipeline is carried out by curvilinear movement of the magnetic antenna using an unmanned aerial vehicle (UAV) over the pipeline with a step of 100 meters, X is determined, Y, Z coordinates according to the maximum value of the magnetic field induction obtained at the point of intersection of the magnetic antenna with the pipeline, enter the resulting array of points X and Y belonging to the axis of the pipeline into the UAV flight path control program, determine the elevation of the water line Z vp by installing a magnetic antenna to the ground, enter the value of the height Z p \ u003d Z vp + h of the UAV flight over the water surface, and then move the magnetic antenna over the pipeline along a given flight path using the UAV, obtain an array of points X, Y, Z belonging to the axis of the pipeline and determine the spatial position pipeline.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется следующими фигурами:The essence of the proposed technical solution is illustrated by the following figures:
На фиг. 1 представлено устройство для определения пространственного положения трубопровода и его локальная система координат, где:In FIG. 1 shows a device for determining the spatial position of the pipeline and its local coordinate system, where:
1 - трехкомпонентные индукционные датчики магнитного поля;1 - three-component induction magnetic field sensors;
2 - блок сбора данных и управления устройством;2 - block for data collection and device control;
3 - мобильный модуль GPS дифференциальной навигационной спутниковой системы сантиметрового диапазона;3 - mobile module GPS differential navigation satellite system centimeter range;
4 - шасси магнитной антенны;4 - magnetic antenna chassis;
5 - беспилотный летательный аппарат вертолетного типа;5 - helicopter-type unmanned aerial vehicle;
6 - зеркало поверхности водного перехода;6 - mirror of the surface of the water crossing;
На фиг. 2 представлена спутниковая карта, на которую нанесены: проекция оси трубопровода на местности и его внешние объекты.In FIG. 2 shows a satellite map, which shows: the projection of the axis of the pipeline on the ground and its external objects.
На фиг. 3 представлен график высотного положения оси трубопровода и ситуационная информация по коридору расположения трубопровода, где:In FIG. 3 shows a graph of the vertical position of the pipeline axis and situational information along the pipeline location corridor, where:
7 - трубопровод, высотное положение;7 - pipeline, altitude position;
8 - трубопровод, плановое положение;8 - pipeline, planned position;
9 - начальный объект трубопровода на участке водного перехода.9 - the initial object of the pipeline on the section of the water crossing.
10 - конечный объект трубопровода на участке водного перехода;10 - the final object of the pipeline at the section of the water crossing;
11 - река;11 - river;
12 - пойма реки на правом и левом берегах.12 - river floodplain on the right and left banks.
Способ реализуется следующим образом. Измерение индукции магнитного поля над трубопроводом, которое создается токами генераторов, установленных на береговых участках водного перехода, осуществляется с помощью двух трехкомпонентных магнитных датчиков (1), смонтированных на шасси магнитной антенны (4), имеющих чувствительность 5×10-11Тл (Фиг. 1). Расстояние между датчиками L, фиг. 1, может изменяться в зависимости от глубины заложения трубопровода на участке водного перехода. Формирование массива данных, принадлежащих оси трубопровода, осуществляют в реальном режиме времени с использованием аналогово-цифровых преобразователей (АЦП), имеющих частоту оцифровки 50 кГц. Данные с датчиков поступают в блок сбора данных и управления (БСДУ) (2), где накапливаются, обрабатываются и хранятся. В БСДУ также поступают данные с мобильного модуля GPS (3), который смонтирован на корпусе БПЛА (5) - локальная система координат устройства. От базовой станции навигационной спутниковой системы (НСС), установленной на берегу водного перехода, передаются дифференциальные поправки в БСДУ с помощью радиомодема. Перед началом обследования определяют высотную отметку поверхности воды перехода Zвп путем установки магнитной антенны (4) на землю у уреза воды на берегу водного перехода.The method is implemented as follows. The measurement of the magnetic field induction above the pipeline, which is created by the currents of the generators installed on the coastal sections of the water crossing, is carried out using two three-component magnetic sensors (1) mounted on the chassis of the magnetic antenna (4), having a sensitivity of 5×10 -11 T (Fig. one). The distance between the sensors L, fig. 1, may vary depending on the depth of the pipeline in the section of the water crossing. The formation of an array of data belonging to the axis of the pipeline is carried out in real time using analog-to-digital converters (ADC) with a sampling rate of 50 kHz. The data from the sensors enter the data collection and control unit (DSDU) (2), where they are accumulated, processed and stored. The BSDU also receives data from the mobile GPS module (3), which is mounted on the UAV body (5) - the local coordinate system of the device. From the base station of the navigation satellite system (NSS) installed on the bank of the water crossing, differential corrections are transmitted to the BSDU using a radio modem. Before the start of the survey, the elevation of the water surface of the crossing Z vp is determined by installing a magnetic antenna (4) on the ground at the water's edge on the bank of the water crossing.
Высота полета БПЛА Zп над водной поверхностью перехода выбирается как минимальное и безопасное расстояние между нижним датчиком (1) магнитной антенны (4) и урезом зеркала воды (6) с учетом высоты волнения:The flight height of the UAV Zp above the water surface of the crossing is selected as the minimum and safe distance between the lower sensor (1) of the magnetic antenna (4) and the edge of the water surface (6), taking into account the height of the waves:
Zп=Zвп+h [м],Z p \ u003d Z vp + h [m],
где h - расстояние между нижним датчиком и урезом водного зеркала, м.where h is the distance between the lower sensor and the edge of the water table, m.
Программируют и запускают в полет БПЛА по криволинейному маршруту над водной поверхностью (6) с шагом пересечения трубопровода (8) от 100 метров и определяют X, Y, и Z координаты, принадлежащих оси трубопровода по максимальному значению амплитуды магнитного поля, получаемой при пересечении магнитной антенны оси трубопровода (8). Задают траекторию полета БПЛА путем программирования по координатам GPS (X, Y), полученным в ходе криволинейного полета, высоту полета над водным зеркалом (6) перехода Zп, запускают в полет БПЛА, перемещают магнитную антенну (4) между начальным (9) и конечным (10) объектами водного перехода (11, 12), и определяют X, Y, и Z координаты, принадлежащие оси трубопровода (8), с дифференциальными поправками.The UAV is programmed and launched into flight along a curved route over the water surface (6) with a step of crossing the pipeline (8) from 100 meters and determine the X, Y, and Z coordinates belonging to the axis of the pipeline by the maximum value of the magnetic field amplitude obtained when crossing the magnetic antenna pipeline axis (8). The flight path of the UAV is set by programming, according to the GPS coordinates (X, Y) obtained during the curvilinear flight, the flight altitude above the water mirror (6) of the transition Z p , the UAV is launched into flight, the magnetic antenna (4) is moved between the initial (9) and end (10) objects of the water crossing (11, 12), and determine the X, Y, and Z coordinates belonging to the axis of the pipeline (8), with differential corrections.
Высокая степень определения пространственного положения трубопровода на участке водного перехода достигаются за счет перемещения магнитной антенны (4) точно над осью трубопровода (8), частотой измерения его параметров 50 кГц, что позволяет сформировать большой массив данных, принадлежащих оси трубопровода, и обеспечить измерение линейных координат и связанных с ними высотных отметок трубопровода (7) с шагом от 0,5 м по всей длине участка водного перехода.A high degree of determination of the spatial position of the pipeline in the section of the water crossing is achieved by moving the magnetic antenna (4) exactly above the axis of the pipeline (8), the measurement frequency of its parameters is 50 kHz, which makes it possible to form a large array of data belonging to the pipeline axis and ensure the measurement of linear coordinates and associated elevations of the pipeline (7) in increments of 0.5 m along the entire length of the water crossing section.
Снижение затрат на выполнение работ, повышение уровня безопасности достигаются за счет исключения прямого участия оператора в работе на водной акватории при выполнении измерений, что замещается применением БПЛА, и его высокой скоростью полета, превышающей 5 км/час.Reducing the cost of performing work, increasing the level of safety are achieved by eliminating the direct participation of the operator in the work on the water area when performing measurements, which is replaced by the use of UAVs and its high flight speed exceeding 5 km/h.
Полученные результаты обследования используют для определения пространственного положения трубопровода (7,8) на участке его водного перехода (фиг. 2 и 3) с применением алгоритмов, заложенных в БСДУ, обеспечивая точность измерений с погрешностью работы НСС сантиметрового диапазона на глубинах заложения трубопровода до 30 метров.The results of the survey are used to determine the spatial position of the pipeline (7.8) at the site of its water crossing (Fig. 2 and 3) using the algorithms embedded in the BSDU, ensuring measurement accuracy with an error in the operation of the centimeter-range NSS at pipeline laying depths of up to 30 meters .
Источники информацииSources of information
1. Патент РФ №2472178.1. RF patent No. 2472178.
2. Патент РФ №2390803.2. RF patent No. 2390803.
3. Патент РФ №2634755 - прототип.3. RF patent No. 2634755 - prototype.
Claims (1)
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2021108592A RU2021108592A (en) | 2022-09-29 |
| RU2786847C2 true RU2786847C2 (en) | 2022-12-26 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2390803C2 (en) * | 2008-07-15 | 2010-05-27 | Открытое акционерное общество "Дальприбор" | Marine magnetic survey method |
| RU105032U1 (en) * | 2011-01-25 | 2011-05-27 | Евгений Владимирович Шароварин | DISTRIBUTED INERTIAL SYSTEM |
| RU2472178C1 (en) * | 2011-08-11 | 2013-01-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг) | Method and device for determining position of underwater pipeline |
| RU2542625C1 (en) * | 2013-07-31 | 2015-02-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский инстиут природных газов и газовых технологий-Газпром ВНИИГАЗ" | Determination of spatial location of underwater pipeline by magnetometric survey |
| RU2634755C2 (en) * | 2016-06-03 | 2017-11-03 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Техносфера-МЛ" | Method and device for diagnosing technical parameters of underground pipeline |
| RU2743605C1 (en) * | 2020-06-08 | 2021-02-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Техносфера-МЛ" | Method for determining horizontal-height position coordinates of underground pipeline axis |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2390803C2 (en) * | 2008-07-15 | 2010-05-27 | Открытое акционерное общество "Дальприбор" | Marine magnetic survey method |
| RU105032U1 (en) * | 2011-01-25 | 2011-05-27 | Евгений Владимирович Шароварин | DISTRIBUTED INERTIAL SYSTEM |
| RU2472178C1 (en) * | 2011-08-11 | 2013-01-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг) | Method and device for determining position of underwater pipeline |
| RU2542625C1 (en) * | 2013-07-31 | 2015-02-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский инстиут природных газов и газовых технологий-Газпром ВНИИГАЗ" | Determination of spatial location of underwater pipeline by magnetometric survey |
| RU2634755C2 (en) * | 2016-06-03 | 2017-11-03 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Техносфера-МЛ" | Method and device for diagnosing technical parameters of underground pipeline |
| RU2743605C1 (en) * | 2020-06-08 | 2021-02-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Техносфера-МЛ" | Method for determining horizontal-height position coordinates of underground pipeline axis |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kussat et al. | Absolute positioning of an autonomous underwater vehicle using GPS and acoustic measurements | |
| RU2557361C2 (en) | Declination compensation in seismic survey | |
| CA1208428A (en) | Method for determining the position of a marine seismic receiver cable | |
| US4446538A (en) | Marine cable location system | |
| JPS60500383A (en) | Device in hydrophone cable for marine seismic exploration | |
| EP2796901A2 (en) | Remotely Operated Modular Positioning Vehicle and Method | |
| CA1207882A (en) | Marine cable location method | |
| RU2303275C2 (en) | Method for determination of co-ordinates of submerged objects | |
| CN114910024A (en) | Underwater sludge thickness detection method and system | |
| RU2461021C2 (en) | Apparatus for determining corrections to depth measured by echo sounder when mapping bottom topography of water body | |
| RU2786847C2 (en) | Method for determination of spatial position of pipeline at underwater transition section | |
| RU2555479C2 (en) | High-precision coordination of underwater complex for underwater navigation | |
| JP3590833B2 (en) | Surveying system and surveying method using the surveying system | |
| Inzartsev et al. | The integrated navigation system of an autonomous underwater vehicle and the experience from its application in high arctic latitudes | |
| Koneshov et al. | An approach to refined mapping of the anomalous gravity field in the Earth’s polar caps | |
| JPH0694456A (en) | Sounding system by gps kinematic positioning method | |
| RU2542625C1 (en) | Determination of spatial location of underwater pipeline by magnetometric survey | |
| Schreiber et al. | Efficient hydrographic surveying of EEZ with new multibeam echosounder technology for shallow and deep water | |
| RU2789714C1 (en) | Method for checking the accuracy of navigation of an autonomous uninhabited underwater vehicle | |
| RU2736231C1 (en) | Method for determining sound velocity distribution | |
| RU2786685C1 (en) | Method for recording a cable route in soil | |
| Kim et al. | Bathymetric Survey for Seabed Topography using Multibeam Echo Sounder in Wando, Korea | |
| Ciani et al. | Seafloor surveying by divers | |
| JPH01216288A (en) | Method for surveying submarine terrain | |
| RU201786U1 (en) | AUTOMATIC DEVICE FOR SPATIAL ORIENTATION OF A MOVING UNDERWATER OBJECT |