一种海底管道三维测绘系统技术方案

本发明专利技术涉及一种海底管道三维测绘系统，涉及测绘技术领域，包括上位机控制系统、下位机硬件系统、水下干舱式设备和三维测绘装置，所述上位机控制系统和所述下位机硬件系统连接；所述上位机控制系统用于向所述下位机硬件系统发送测绘指令，还用于为所述下位机硬件系统提供电源；所述下位机硬件系统包括电机驱动单元，所述电机驱动单元用于根据所述测绘指令驱动所述三维测绘装置对待测海底管道进行三维测绘，并将通过所述三维测绘装置获取的测绘数据传输至所述上位机控制系统；所述水下干舱式设备包覆在所述待测海底管道外侧，所述三维测绘装置位于所述水下干舱式设备内部。本发明专利技术提高了测绘的准确性和可靠性。高了测绘的准确性和可靠性。高了测绘的准确性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种海底管道三维测绘系统


[0001]本专利技术涉及测绘
，特别是涉及一种海底管道三维测绘系统。

技术介绍

[0002]随着中国经济的高速发展，对能源的需求与日俱增，海底铺设的原油管道逐年增多，对受损管道的形变缺陷测绘并实施管道加固修复也越显重要。海底管道的外检测技术适用于水流速度小、能见度高的水域，对于海况复杂、海流速度快、能见度极低的海域能否正常工作存在极大不确定性。同样的，在类似海域下，若采用外检测方式，研制在管道上进行直接测量的装置，则不可避免地面临急水流、低能见度的情况下，难以维持装备稳定性的问题，以及大量杂质导致检测数据信噪比低的问题，若上述问题未得到解决，测绘的准确性和可靠性将无法得到保障。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种海底管道三维测绘系统，提高了测绘的准确性。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0005]一种海底管道三维测绘系统，包括上位机控制系统、下位机硬件系统、水下干舱式设备和三维测绘装置，所述上位机控制系统和所述下位机硬件系统连接；
[0006]所述上位机控制系统用于向所述下位机硬件系统发送测绘指令，还用于为所述下位机硬件系统提供电源；
[0007]所述下位机硬件系统包括电机驱动单元；所述电机驱动单元用于根据所述测绘指令驱动所述三维测绘装置对待测海底管道进行三维测绘，所述下位机硬件系统还用于将通过所述三维测绘装置获取的测绘数据传输至所述上位机控制系统；所述水下干舱式设备包覆在所述待测海底管道外侧，所述三维测绘装置位于所述水下干舱式设备内部。
[0008]可选地，所述电机驱动单元包括交流伺服电机驱动器、第一直流步进电机驱动器和第二直流步进电机驱动器，所述交流伺服电机驱动器用于驱动所述三维测绘装置进行直线运动，所述第一直流步进电机驱动器用于驱动所述三维测绘装置在水下干舱式设备内部的周向上做旋转运动，所述第二直流步进电机驱动器用于驱动所述三维测绘装置进行回转。
[0009]可选地，所述上位机控制系统包括配电柜，所述配电柜用于提供220V交流电压。
[0010]可选地，所述下位机硬件系统还包括传感器信息采集单元和外设传感器，所述传感器信息采集单元包括主控模块和采集模块，所述水下干舱式设备内设置有电子舱和采集舱，所述主控模块位于所述电子舱，所述采集模块位于所述采集舱；所述外设传感器用于检测所述水下干舱式设备的状态参数；
[0011]所述主控模块包括第一微控制器、第一信号传输单元和第一漏水检测单元，所述第一微控制器用于控制所述外设传感器的电源通断，所述第一漏水检测单元用于检测所述电子舱是否漏水，所述第一信号传输单元用于将所述第一漏水检测单元采集的数据传输至
所述上位机控制系统；
[0012]所述采集模块包括第二微控制器、第三微控制器、第二信号传输单元和第二漏水检测单元，所述第二微控制器用于采集所述外设传感器的电压信号，所述第三微控制器用于采集所述外设传感器的电流信号，所述第二漏水检测单元用于检测所述采集舱是否漏水，所述第二信号传输单元用于将所述第二漏水检测单元采集的数据、所述外设传感器的电流信号和所述外设传感器的电压信号传输至所述上位机控制系统。
[0013]可选地，所述下位机硬件系统还包括电源分配单元，所述电源分配单元通过光电复合缆与所述上位机控制系统连接，所述电源分配单元用于为所述传感器信息采集单元、所述外设传感器和所述电机驱动单元提供电源。
[0014]可选地，所述电源分配单元包括继电器、电源转换模块、外设电源分配板和直流24V电池，所述上位机控制系统输出的交流电压通过所述继电器与所述电源转换模块连接，所述电源转换模块输出220V交流电压、48V直流电压及24V直流电压，所述外设电源分配板和所述直流24V电池均与所述电源转换模块连接，所述外设电源分配板用于为所述外设传感器提供电源，所述直流24V电池用于存储电能；所述直流24V电池还用于在所述上位机控制系统不提供电源时，为所述外设传感器提供电源。
[0015]可选地，所述状态参数包括深度数据、姿态数据和压力数据。
[0016]可选地，所述第一微控制器为STM32F103C8T6芯片。
[0017]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0018]本专利技术公开了一种海底管道三维测绘系统，在待测海底管道上包覆的水下干舱式设备，水下干舱式设备内部设置三维测绘装置，通过上位机控制系统控制三维测绘装置，提高了测绘的准确性和可靠性。
附图说明
[0019]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的附图。
[0020]图1为本专利技术一种海底管道三维测绘系统结构示意图；
[0021]图2为本专利技术电源分配单元结构示意图；
[0022]图3为本专利技术主控模块与外设传感器电源控制电路结构示意图；
[0023]图4为本专利技术第一漏水检测单元电路原理图；
[0024]图5为本专利技术第二漏水检测单元电路原理图；
[0025]图6为本专利技术主控模块与外设传感器电源控制电路软件流程示意图；
[0026]图7为本专利技术采集模块中传感器信号采集电路结构示意图；
[0027]图8为本专利技术采集模块中传感器信号采集单元软件流程示意图；
[0028]图9为本专利技术电机驱动单元结构示意图。
具体实施方式
[0029]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]本专利技术的目的是提供一种海底管道三维测绘系统，提高了测绘的准确性。
[0031]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0032]图1为本专利技术一种海底管道三维测绘系统结构示意图，如图1所示，一种海底管道三维测绘系统，包括上位机控制系统101、下位机硬件系统102、水下干舱式设备104和三维测绘装置103，所述上位机控制系统101和所述下位机硬件系统102连接，具体为上位机控制系统101通过光电复合缆与下位机硬件系统102双向连接。
[0033]所述上位机控制系统101用于向所述下位机硬件系统102发送测绘指令，还用于为所述下位机硬件系统102提供电源。
[0034]所述下位机硬件系统102包括电机驱动单元，所述电机驱动单元用于根据所述测绘指令驱动所述三维测绘装置103对待测海底管道进行三维测绘，所述下位机硬件系统102还用于将通过所述三维测绘装置103获取的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海底管道三维测绘系统，其特征在于，包括上位机控制系统、下位机硬件系统、水下干舱式设备和三维测绘装置，所述上位机控制系统和所述下位机硬件系统连接；所述上位机控制系统用于向所述下位机硬件系统发送测绘指令，还用于为所述下位机硬件系统提供电源；所述下位机硬件系统包括电机驱动单元，所述电机驱动单元用于根据所述测绘指令驱动所述三维测绘装置对待测海底管道进行三维测绘，所述下位机硬件系统还用于将通过所述三维测绘装置获取的测绘数据传输至所述上位机控制系统；所述水下干舱式设备包覆在所述待测海底管道外侧，所述三维测绘装置位于所述水下干舱式设备内部。2.根据权利要求1所述的海底管道三维测绘系统，其特征在于，所述电机驱动单元包括交流伺服电机驱动器、第一直流步进电机驱动器和第二直流步进电机驱动器，所述交流伺服电机驱动器用于驱动所述三维测绘装置进行直线运动，所述第一直流步进电机驱动器用于驱动所述三维测绘装置在水下干舱式设备内部的周向上做旋转运动，所述第二直流步进电机驱动器用于驱动所述三维测绘装置进行回转。3.根据权利要求1所述的海底管道三维测绘系统，其特征在于，所述上位机控制系统包括配电柜，所述配电柜用于提供220V交流电压。4.根据权利要求1所述的海底管道三维测绘系统，其特征在于，所述下位机硬件系统还包括传感器信息采集单元和外设传感器，所述传感器信息采集单元包括主控模块和采集模块，所述水下干舱式设备内设置有电子舱和采集舱，所述主控模块位于所述电子舱，所述采集模块位于所述采集舱；所述外设传感器用于检测所述水下干舱式设备的状态参数；所述主控模块包括第一微控制器、第一信号传输单元和第一漏水检测单元，所述第一微控制器用于控制所述外设传感器的电源通断，所述第一漏水...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈家旺，彭晓清，朱海，周朋，任雪玉，林佩雯，王开创，周忠会，方玉平，李浩南，周琦骁，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：