本发明专利技术公开了一种用于海底管道的内检测系统及其检测方法，系统包括：支撑架内部设置有电子密封舱，支撑架上设置有环形分布的支撑滚轮阵列、里程轮、压力传感器、温度传感器和声音传感器。方法包括：内检测系统连接至上位机，下载各个传感器采集的信号，对信号进行滤波降噪处理；计算任意时刻t时，内检测系统行驶过的里程、内检测系统的轴线分别与当地地磁场和当地重力加速度的夹角，通过夹角获取内检测系统轴线方向向量；获取任意时刻内检测系统位置；通过对比处理后的声音信号、压力信号、温度信号，判断管道是否存在泄漏，并估计泄漏量的大小。本发明专利技术实现了对微小泄漏的检测，提高了检测精度、降低了检测的难度和成本，并且缩短了检测周期。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及管道内检测领域，特别涉及。
技术介绍
海底输油气管道在国民经济中起着非常重要作用的同时，又经常发生触目惊心的管道泄漏事故，且随着海底管道数量的增加有愈演愈烈之势。然而，很多严重的海底管道泄漏事故都是从不易发觉的微小泄漏或者不明显的早期缺陷逐步发展而来的。如果能够对海底管道的漂移、弯曲、裸露或悬空等非正常状态进行定期检查和安全评估，并及时发现因腐蚀、老化、裂纹、变形引起的微小泄漏，尽早采取补救措施以清除管道运行的潜在安全隐患，则能够有效预防海底管道大的泄漏事故的发生，从而保障正常、安全地输送油气，避免严重的环境污染、巨大的经济损失和恶劣的社会影响。海底管道由于起步晚、服役环境特殊，检测方法十分有限。传统的负压波法、音波法、实时模型法等方法仅能够检测大于总流量1%的原油泄漏和大于总流量5%的天然气泄漏，在海底管道的泄漏检测中尚未见有效应用，因为如此大的油气泄漏在海面上已能发现。水面监视法只能对浅水区较大泄漏有效，对小的泄漏则无能为力，并且检测具有很大的滞后性。分段密封法要求管道停运，它可以大致确定泄漏点的大小，但是不能确定漏点的具体位置。油检测元件法、油溶压力管检漏法、检漏电缆法依靠泄漏液体引起的敏感器件的物理参数变化确定有无泄漏，但无法确定漏点，且只能单次检测，不能重复利用。声学检漏法通过ROV (有缆遥控式水下机器人)携带或潜水员手持水听器等对可疑漏点进行检测，根据管线泄漏点发出的噪声确定泄漏是否发生及漏点位置，难于实现全管线泄漏检测。总之，目前的检漏方法均不能实现对微小泄漏的全管线、准实时检测。在海底管道位置检测方面，比较经济的方法是利用惯性导航技术确定内检测系统位置，进而确定管道位置。但是由于惯性测量元件本身存在漂移，惯性导航难以满足长时间远距离独立工作的需求，通常需要外部辅助校正技术(如全球卫星定位系统GPS)，才能保证定位精度。而埋入海底的双层管道沿途没有设置标志点，无法获取管道沿途的GPS信息。对于海底管道地理坐标位置及服役情况检测，目前比较有效的方法是工程物探法，即综合采用水下声学探测方法，如侧扫声纳、多波束测深仪、浅地层剖面仪等，水下摄像机，或海洋磁力仪等，完成水下及海底泥面以下管道埋藏状况以及路由区域海底地质状况调查。其中，侧扫声纳和多波束测深仪可用于调查暴露管道的出露高度或悬跨长度；浅地层剖面仪可用于调查埋藏管道的埋深、上覆沉积物的类型及厚度。水下摄像机检测海底管道直观性强，但是能见度很低。海洋磁力仪可用于检测管道是否存在，但不能探测管道的空间状态。这些方法都有各自不足，需要综合 利用，联合分析。这将导致检测任务复杂、难度大、成本高、周期长的问题。
技术实现思路
本专利技术提供了，本专利技术实现了对微小泄漏的检测，提高了检测精度、降低了检测的难度和成本，并且缩短了检测周期，详见下文描述:一种用于海底管道的内检测系统，包括:支撑架，所述支撑架内部设置有电子密封舱，所述支撑架上设置有环形分布的支撑滚轮阵列、里程轮、压力传感器、温度传感器和声音传感器，所述里程轮、所述压力传感器、所述温度传感器和所述声音传感器通过水密电缆连接所述电子密封舱。所述支撑架包括:第 一滚轮支撑圆盘、第二滚轮支撑圆盘、第一电子密封舱支撑圆盘、第二电子密封舱支撑圆盘，还包括:用于固定四个支撑圆盘的支撑杆，所述第一滚轮支撑圆盘和所述第二滚轮支撑圆盘的尺寸一致，且中心开设有孔用于通过流体；所述第一电子密封舱支撑圆盘和所述第二电子密封舱支撑圆盘的尺寸一致，且中心开设有孔用于安装所述电子密封舱；所述第一滚轮支撑圆盘和所述第二滚轮支撑圆盘上安装有所述支撑滚轮阵列；所述第一电子密封舱支撑圆盘或所述第二电子密封舱支撑圆盘上至少安装一个所述里程轮；所述第二滚轮支撑圆盘上安装有所述压力传感器、所述温度传感器和所述声音传感器。所述第一滚轮支撑圆盘的孔上还设置有动力圆盘，所述动力圆盘包括:光圈座、驱动圆环、旋片、伺服电机和传递齿轮，所述传递齿轮和所述伺服电机的轴固联；所述光圈座中心处设有带孔的凸台，用于固定所述驱动圆环，所述光圈座周围设有旋片旋转孔；所述驱动圆环的中心开设圆孔，用于固定在所述凸台上，所述驱动圆环设置有外齿轮用于配合所述传递齿轮，所述驱动圆环上还开设有条形孔；每个所述旋片上还设有一个拨杆和一个旋转轴，所述旋片旋转孔、所述拨杆、所述旋转轴、所述条形孔数量相同，所述拨杆、所述旋转轴穿过所述条形孔，所述旋转轴与所述旋片旋转孔配合。所述电子密封舱包括:容器筒，所述容器筒上设置有前盖，所述前盖内部设置有数据接口，所述数据接口用于与上位机通讯，且通过外部堵头密封；所述容器筒的底部设计有水密接头用于连接所述里程轮、所述压力传感器、所述温度传感器和所述声音传感器；所述容器筒内部设置有电池、控制器、数据采集模块、电源管理模块和存储模块；所述容器筒内部设置有与所述数据接口相配合的数据接口板，在所述容器筒的轴线上设置有加速度传感器和磁传感器，所述加速度传感器和所述磁传感器的敏感轴与所述容器筒的轴线重合。一种用于海底管道的内检测系统的控制方法，所述方法包括以下步骤:(I)在准备巡检的管道内多次投放清管器清管，利用清管器发球筒将所述内检测系统发射到输油管道内，沿途采集并存储管道内磁场信号、声音信号、加速度信号、压力信号、温度信号和里程轮信号；(2)所述内检测系统连接至上位机，下载各个传感器采集的信号，对信号进行滤波降噪处理，获取处理后信号；(3)计算任意时刻t时，所述内检测系统行驶过的里程Lt ；(4)计算任意时刻t时，所述内检测系统的轴线分别与当地地磁场和当地重力加速度的夹角 和Y，通过夹角获取内检测系统轴线方向向量η3 ；(5)根据内检测系统行驶过的里程Lt、内检测系统轴线方向向量n3和内检测系统初始位置S0获取任意时刻内检测系统位置St ；(6)通过对比处理后的声音信号、压力信号、温度信号，判断管道是否存在泄漏，并估计泄漏量的大小。所述计算任意时刻t时，所述内检测系统行驶过的里程Lt的步骤具体为:I)从处理后磁场信号中查找出现尖峰的时刻Ti,该时刻Ti作为内检测系统经过每个焊缝的时刻；2)预设时刻t，在所有尖峰时刻Ti中查找与时刻t相邻的尖峰时刻Tn和Tn+1，使得Tn ( t〈Tn+1 ；3)计算内检测系统经过第η个焊缝时，即Tn时刻时，行驶过的里程权利要求1.一种用于海底管道的内检测系统，包括:支撑架，其特征在于，所述支撑架内部设置有电子密封舱，所述支撑架上设置有环形分布的支撑滚轮阵列、里程轮、压力传感器、温度传感器和声音传感器，所述里程轮、所述压力传感器、所述温度传感器和所述声音传感器通过水密电缆连接所述电子密封舱。2.根据权利要求1所述的一种用于海底管道的内检测系统，其特征在于，所述支撑架包括:第一滚轮支撑圆盘、第二滚轮支撑圆盘、第一电子密封舱支撑圆盘、第二电子密封舱支撑圆盘，还包括:用于固定四个支撑圆盘的支撑杆， 所述第一滚轮支撑圆盘和所述第二滚轮支撑圆盘的尺寸一致，且中心开设有孔用于通过流体；所述第一电子密封舱支撑圆盘和所述第二电子密封舱支撑圆盘的尺寸一致，且中心开设有孔用于安装所述电子密封舱；所述第一滚轮支撑圆盘和所述第二滚轮支撑圆盘上安装有所述支撑滚轮阵列；所述第一电子密封舱支撑圆盘或所述第二电子密封舱支撑圆盘本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于海底管道的内检测系统，包括：支撑架，其特征在于，所述支撑架内部设置有电子密封舱，所述支撑架上设置有环形分布的支撑滚轮阵列、里程轮、压力传感器、温度传感器和声音传感器，所述里程轮、所述压力传感器、所述温度传感器和所述声音传感器通过水密电缆连接所述电子密封舱。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：靳世久，黄新敬，陈世利，李健，李一博，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：
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