一种用于海底管道的检测系统及检测方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于海底管道的检测系统及检测方法，其包括：设置于框架的四周的若干运动调节模块、设置于所述框架顶部的运动转换模块，所述运动调节模块包括固定于所述框架外侧的固定支架，所述固定支架上平行设置有至少两组第一旋转轴，所述第一旋转轴与第一连杆活动连接，所述第一连杆上至少设置有两组第二旋转轴。本系统通过设置运动调节模块，当检测系统在海底对海底管道进行检测受到洋流的影响时，通过将第一连杆所受到的力的作用转换为弹簧的拉力，使得检测系统能够有效地将受到的部分推力转换为弹簧的拉力，进一步提高检测系统所能承受的推力，从而使得检测系统在海底进行稳定的工作，亦为采集海底管道的图像信息提供了稳定基础。了稳定基础。了稳定基础。

【技术实现步骤摘要】
一种用于海底管道的检测系统及检测方法


[0001]本专利技术涉及海底管道检测领域，尤其涉及一种用于海底管道的检测系统及检测方法。

技术介绍

[0002]海底管线是海上油气资源开发必不可少的重要组成部分，担负海上油气集输的重要任务，是海洋油气工程的生命线。在海底管道服役过程中，常受到各种荷载的作用，包括内压作用、温度作用、弯曲作用、覆盖土层作用、地震作用和残余应力作用等。复杂的荷载作用将影响到海底管道的安全运行。同时，在恶劣的海洋环境条件下，海底管道的腐蚀损伤，将加剧海底管道失效的概率，严重时将引起管道断裂，造成原油泄漏，导致严重的环境污染和巨大的经济损失。海洋环境复杂，海底管道机器人在进行检测运作时容易受到洋流、阻力等因素的影响，检测过程中容易发生运行不稳定的现象。海底管道所处的海洋环境异常复杂，存在着许多不确定性因素。随着海底管道铺设距离的增加和运行时间的延长，海底管道损伤概率增大，事故也愈加频繁。而海底管道所输送的油气对人体有害，一旦海底管道发生泄漏或破坏，就会给周围环境和人员带来严重影响，轻则导致海底管道出现泄漏而浪费资源，重则会因为原油或天然气的泄漏而导致爆炸，造成人员伤亡和财产损失，并且严重破坏周边的生态环境。因此，对海底管道进行故障、腐蚀检测显得非常重要。

技术实现思路

[0003]本专利技术克服了现有技术的不足，提供了一种用于海底管道的检测系统及检测方法。
[0004]为达上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0005]本专利技术第一方面提供了一种用于海底管道的检测系统，包括：
[0006]设置于框架的四周的若干运动调节模块，所述运动调节模块包括固定于所述框架外侧的固定支架，所述固定支架上平行设置有至少两组第一旋转轴，所述第一旋转轴与第一连杆活动连接，所述第一连杆上至少设置有两组第二旋转轴；
[0007]设置于所述框架底部的检测模块，所述检测模块包括光源、摄像头，所述光源、摄像头均设置于所述框架的底部；
[0008]设置于所述框架顶部的运动转换模块，所述运动转换模块包括旋转叶，所述旋转叶的四周均设置有若干弧形调节片，且所述旋转叶连接第三旋转轴，所述第三旋转轴由第一驱动电机驱动。
[0009]进一步地，本专利技术的一个较佳实施例中，所述第一连杆之间通过弹簧连接所述第二旋转轴。
[0010]进一步地，本专利技术的一个较佳实施例中，所述弧形调节片由电动缸驱动，以达到所述电动缸调节所述弧形调节片的角度。
[0011]进一步地，本专利技术的一个较佳实施例中，所述框架的内部为空腔，所述第一驱动电
机固定于空腔上。
[0012]进一步地，本专利技术的一个较佳实施例中，所述空腔内还设置有姿态调节模块，所述姿态调节模块根据检测系统受到的作用力的情况调节姿态，以实现检测系统稳定运动。
[0013]进一步地，本专利技术的一个较佳实施例中，所述框架上设置有若干推力传感器，所述推力传感器用于获取检测系统所受到推力。
[0014]本专利技术第二方面提供了一种用于海底管道的检测系统的检测方法，应用于任一项所述的用于海底管道的检测系统，包括以下步骤：
[0015]获取预设时间内的检测系统所受到的推力信息，所述推力信息包括推力的大小、方向、作用点；
[0016]对所述推力信息进行合成，得到一个或多个特征推力向量；
[0017]根据所述特征推力向量建立预设时间内检测系统的运动学模型；
[0018]通过所述动力学模型对检测系统的运动状态进行分析，得到状态信息；
[0019]根据所述状态信息计算检测系统所需要调整的姿态，得到姿态信息；
[0020]将所述姿态信息传输至姿态调节模块。
[0021]进一步地，本专利技术的一个较佳实施例中，通过所述动力学模型对检测系统的运动状态进行状态，得到状态信息，包括以下步骤：
[0022]根据所述动力学模型生成计算网格；
[0023]通过选择离散格式和数值方法对所述计算网格进行求解，得到动力系数；
[0024]将所述动力系数与预设动力系数对比，得到偏差率；
[0025]判断所述偏差率是否大于预设偏差率阈值；
[0026]若大于，则生成状态信息。
[0027]进一步地，本专利技术的一个较佳实施例中，还包括以下步骤：
[0028]根据所述运动学模型进行风险评估，得到风险指标信息；
[0029]对所述风险指标信息进行正态分布概率分析，得到风险指标值；
[0030]对所述风险指标值进行风险等级划分，所述风险等级分为高、中、低风险等级；
[0031]根据所述风险等级调整检测系统的姿态。
[0032]进一步地，本专利技术的一个较佳实施例中，当所述风险等级为高风险等级时，生成预警信号；当所述风险等级为中风险等级、低风险等级时，调整检测系统姿态。
[0033]本专利技术解决了
技术介绍
中存在的缺陷，本专利技术具备以下有益效果：本系统通过设置运动调节模块，当检测系统在海底对海底管道进行检测受到洋流的影响时，通过将第一连杆所受到的力的作用转换为弹簧的拉力，使得检测系统能够有效地将受到的部分推力转换为弹簧的拉力，进一步提高检测系统所能承受的推力，从而使得检测系统在海底进行稳定的工作，亦为采集海底管道的图像信息提供了稳定基础。本专利技术设置有运动转换模块，当本系统在水下进行且受到一定的阻力时，弧形调节块打开，一方面将部分系统受到的推力转换为动力，另一方面将阻力转换动力以提高本系统在海底运行的续航时间。本系统还设置有姿态调节模块，当有洋流时，本系统通过调整自身的重心的轴向相对位置以使得在海底依然能够稳定的运行，本系统通过摆动角度或改变横滚姿态来实现转向运动以降低洋流对本系统的影响。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。
[0035]图1示出了用于海底管道的检测系统的整体结构示意图；
[0036]图2示出了运动转换模块的安装部位示意图；
[0037]图3示出了检测模块的安装部位示意图；
[0038]图4示出了用于海底管道的检测系统的方法流程图；
[0039]图5示出了计算动力系数的方法流程图；
[0040]图6示出了判断风险等级的具体方法流程图；
[0041]图中：
[0042]1.框架，2.运动调节模块，3.检测模块，4.运动转换模块，201.固定支架，202.第一旋转轴，203.第一连杆，204.第二旋转轴，205.弹簧，301.光源，302.摄像头，401.旋转叶，402.弧形调节片，403.第三旋转轴，404.第一驱动电机，405.电动缸。
具体实施方式
[0043]为了能够更加清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于海底管道的检测系统，其特征在于，包括：设置于框架的四周的若干运动调节模块，所述运动调节模块包括固定于所述框架外侧的固定支架，所述固定支架上平行设置有至少两组第一旋转轴，所述第一旋转轴与第一连杆活动连接，所述第一连杆上至少设置有两组第二旋转轴；设置于所述框架底部的检测模块，所述检测模块包括光源、摄像头，所述光源、摄像头均设置于所述框架的底部；设置于所述框架顶部的运动转换模块，所述运动转换模块包括旋转叶，所述旋转叶的四周均设置有若干弧形调节片，且所述旋转叶连接第三旋转轴，所述第三旋转轴由第一驱动电机驱动。2.根据权利要求1所述的一种用于海底管道的检测系统，其特征在于，所述第一连杆之间通过弹簧连接所述第二旋转轴。3.根据权利要求1所述的一种用于海底管道的检测系统，其特征在于，所述弧形调节片由电动缸驱动，以达到所述电动缸调节所述弧形调节片的角度。4.根据权利要求1所述的一种用于海底管道的检测系统，其特征在于，所述框架的内部为空腔，所述第一驱动电机固定于空腔上。5.根据权利要求4所述的一种用于海底管道的检测系统，其特征在于，所述空腔内还设置有姿态调节模块，所述姿态调节模块根据检测系统受到的作用力的情况调节姿态，以实现检测系统稳定运动。6.根据权利要求1所述的一种用于海底管道的检测系统，其特征在于，所述框架上设置有若干推力传感器，所述推力传感器用于获取检测系统所受到推力。7.一种用于海底管道的检测系统的检测方法，其特征在于，应用于权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：赵慧，
申请(专利权)人：苏州容思恒辉智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：