一种基于北斗短报文的海洋管道泄漏监测预警系统技术方案

本发明专利技术涉及水下声纳测绘技术领域，特别涉及一种基于北斗短报文的海洋管道泄漏监测预警系统，所述系统包括多个预警单元，每个预警单元包括浮标平台、动力装置、声纳模块、通信定位模块和主控装置，所述浮标平台设置在铺设有管道的上方海面处，所述动力装置包括多个螺旋桨推动器，多个螺旋桨推动器沿所述浮标平台的周向分布设置，所述动力装置用于驱动浮标平台在移动范围内更换位置，所述声纳模块包括多波束声纳的发射器和接收机，所述声纳模块与所述主控装置连接，所述主控装置用于接收声纳模块的数据信号并换转为图像数据，所述通信定位模块包括北斗定位装置和北斗通信终端。块包括北斗定位装置和北斗通信终端。块包括北斗定位装置和北斗通信终端。

【技术实现步骤摘要】
一种基于北斗短报文的海洋管道泄漏监测预警系统


[0001]本专利技术涉及水下声纳测绘
，特别涉及一种基于北斗短报文的海洋管道泄漏监测预警系统。

技术介绍

[0002]水下声纳测绘是水下地形测量的一种方式，声纳是利用声波在水中的传播和反射特性，通过电声转换和信息处理进行导航和测距的技术，也指利用这种技术对水下目标进行探测(存在、位置、性质、运动方向等)和通讯的电子设备，是水声学中应用最广泛、最重要的一种装置，有主动式和被动式两种类型。
[0003]水下喷发目标是液体环境中气体和液体泄露的一种现象，广泛存在与多种海洋活动和工业活动中,目前,通过水下声纳测绘探查水下喷发目标是常用的技术手段,然而现有的水下声纳测绘基于主动式声纳测绘，对于泄漏的反应及时性不足，不能够达到预警的效果。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种基于北斗短报文的海洋管道泄漏监测预警系统，以解决上述现有技术存在的问题。
[0005]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0006]一种基于北斗短报文的海洋管道泄漏监测预警系统，所述系统包括多个预警单元，每个预警单元包括浮标平台、动力装置、声纳模块、通信定位模块和主控装置，所述浮标平台设置在铺设有管道的上方海面处，所述动力装置包括多个螺旋桨推动器，多个螺旋桨推动器沿所述浮标平台的周向分布设置，所述动力装置用于驱动浮标平台在移动范围内更换位置，所述声纳模块包括多波束声纳的发射器和接收机，所述声纳模块与所述主控装置连接，所述主控装置用于接收声纳模块的数据信号并换转为图像数据，所述通信定位模块包括北斗定位装置和北斗通信终端。
[0007]在进一步的实施例中，所述浮标平台上还设置有遥感模块，所述遥感模块包括摄像机，所述遥感模块用于扫描水面区域测量泄露物质，所述遥感模块与所述通信定位模块和主控装置，所述遥感模块定时启动扫描，所述遥感模块的启动与所述浮标平台的位移频率一致，且遥感模块的启动与浮标平台的移动周期间隔设置。
[0008]在进一步的实施例中，所述主控装置设置有滤波模块和图像处理模块，所述滤波模块包括均值滤波器和小波变换滤波器，所述滤波模块对主控装置的测绘成像分别降噪，降噪后的图片发送至图像处理模块，所述图像处理模块用于融合滤波模块降噪的图像，随后分割融合的图片并提取帧间特征，所述图片的分割采用MRF分割算法。
[0009]在进一步的实施例中，所述主控装置还设置有自学习算法装置，所述自学习算法装置基于dsp实现，所述自学习算法装置用于运算拟合管道泄漏气体的声纳成像灰度背景。
[0010]在进一步的实施例中，所述主控装置还设置有图片压缩模块，所述图片压缩模块
用于将降噪处理后的声纳成像图片通过北斗短报文发送至预警站点。
[0011]在进一步的实施例中，所述系统的多个预警单元之间通过自组网通信连接，多个预警单元间隔启动扫描测绘，一个预警单元检测到海底管道气体泄露后，邻近预警单元接收声纳成像数据，并根据接收的声纳成像图片拆解特征，随后邻近预警单元向泄露处移动和声纳探测验证。
[0012]在进一步的实施例中，所述浮标平台上还设置有自发电装置，所述自发电装置包括小型风力发电机和光伏发电板。
[0013]综上所述，本专利技术具有以下有益效果：
[0014]1.本专利技术的一种基于北斗短报文的海洋管道泄漏监测预警系统分别设置水上遥感监测和水下声纳探测，且两者周期性启动探测能够有效避免探测不及时的情况；
[0015]2.本专利技术通过设置多个预警单元，每一个预警单元都是基于一个浮标平台，利用浮标的范围性可移动的能力，让其携带声纳装置，同时实现主动声纳探测和被动声纳探测，对水底气体泄露的检测更加全面；
[0016]3.本专利技术的多个预警单元均采用北斗定位和北斗短报文的通信终端，再发生泄漏或检测到其他紧急状态时，能够快速发送预警信号，与之连接的站点服务器能够第一时间接收声纳成像数据并进行特征对比，从而避免误测。
附图说明
[0017]图1是本专利技术的一种基于北斗短报文的海洋管道泄漏监测预警系统的系统框图。
具体实施方式
[0018]以下结合附图对本专利技术作进一步详细说明。
[0019]其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图1中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本说明书的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定中心的方向。
[0020]实施例1：
[0021]如图1所示，一种基于北斗短报文的海洋管道泄漏监测预警系统，所述系统包括多个预警单元，每个预警单元包括浮标平台、动力装置、声纳模块、通信定位模块和主控装置，所述浮标平台设置在铺设有管道的上方海面处，所述动力装置包括多个螺旋桨推动器，多个螺旋桨推动器沿所述浮标平台的周向分布设置，所述动力装置用于驱动浮标平台在移动范围内更换位置，所述声纳模块包括多波束声纳的发射器和接收机，所述声纳模块与所述主控装置连接，所述主控装置用于接收声纳模块的数据信号并换转为图像数据，所述通信定位模块包括北斗定位装置和北斗通信终端。
[0022]在进一步的实施例中，所述浮标平台上还设置有遥感模块，所述遥感模块包括摄像机，所述遥感模块用于扫描水面区域测量泄露物质，所述遥感模块与所述通信定位模块和主控装置，所述遥感模块定时启动扫描，所述遥感模块的启动与所述浮标平台的位移频
率一致，且遥感模块的启动与浮标平台的移动周期间隔设置。
[0023]在进一步的实施例中，所述主控装置设置有滤波模块和图像处理模块，所述滤波模块包括均值滤波器和小波变换滤波器，所述滤波模块对主控装置的测绘成像分别降噪，降噪后的图片发送至图像处理模块，所述图像处理模块用于融合滤波模块降噪的图像，随后分割融合的图片并提取帧间特征，所述图片的分割采用MRF分割算法。
[0024]在进一步的实施例中，所述主控装置还设置有自学习算法装置，所述自学习算法装置基于dsp实现，所述自学习算法装置用于运算拟合管道泄漏气体的声纳成像灰度背景。
[0025]在进一步的实施例中，所述主控装置还设置有图片压缩模块，所述图片压缩模块用于将降噪处理后的声纳成像图片通过北斗短报文发送至预警站点。
[0026]在进一步的实施例中，所述系统的多个预警单元之间通过自组网通信连接，多个预警单元间隔启动扫描测绘，一个预警单元检测到海底管道气体泄露后，邻近预警单元接收声纳成像数据，并根据接收的声纳成像图片拆解特征，随后邻近预警单元向泄露处移动和声纳探测验证。
[0027]在进一步的实施例中，所述浮标平台上还设置有自发电装置，所述自发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于北斗短报文的海洋管道泄漏监测预警系统，其特征在于：所述系统包括多个预警单元，每个预警单元包括浮标平台、动力装置、声纳模块、通信定位模块和主控装置，所述浮标平台设置在铺设有管道的上方海面处，所述动力装置包括多个螺旋桨推动器，多个螺旋桨推动器沿所述浮标平台的周向分布设置，所述动力装置用于驱动浮标平台在移动范围内更换位置，所述声纳模块包括多波束声纳的发射器和接收机，所述声纳模块与所述主控装置连接，所述主控装置用于接收声纳模块的数据信号并换转为图像数据，所述通信定位模块包括北斗定位装置和北斗通信终端。2.根据权利要求1所述的一种基于北斗短报文的海洋管道泄漏监测预警系统，其特征在于：所述浮标平台上还设置有遥感模块，所述遥感模块包括摄像机，所述遥感模块用于扫描水面区域测量泄露物质，所述遥感模块与所述通信定位模块和主控装置，所述遥感模块定时启动扫描，所述遥感模块的启动与所述浮标平台的位移频率一致，且遥感模块的启动与浮标平台的移动周期间隔设置。3.根据权利要求1所述的一种基于北斗短报文的海洋管道泄漏监测预警系统，其特征在于：所述主控装置设置有滤波模块和图像处理模块，所述滤波模块包括均值滤波器和小波变换滤波器，所述滤波模块对主控装置的测...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈君，邬松，张祺，李坤，李春雨，
申请(专利权)人：北京星天科技有限公司，
类型：发明
国别省市：