一种海底管线状态在线智能诊断系统技术方案

本发明专利技术公开一种海底管线状态在线智能诊断系统包括：管线状态测量数据模块、管线检测模块、管线状态数据分析模块和分析结果回传模块；管线状态测量数据模块用于对管线状态数据进行数据处理；管线检测模块用于将数据处理后的结果进行管线检测，得到管线目标的检测结果；管线状态数据分析模块用于将检测结果进行分析，得出管线状态的分析结果；分析结果回传模块用于将分析结果进行数据回传。克服缺乏有效的管线状态数据在线处理与分析手段，提高了管线状态在线检测结果呈现的时效性。管线状态在线检测结果呈现的时效性。管线状态在线检测结果呈现的时效性。

【技术实现步骤摘要】
一种海底管线状态在线智能诊断系统


[0001]本专利技术涉及智能诊断
，具体涉及一种海底管线状态在线智能诊断系统。

技术介绍

[0002]随着海洋油气业、海上风电的蓬勃发展以及沿海岛屿的不断开发，为了满足石油输送、电力传输以及海岛居民供水供电的需求，人类在海底铺设了越来越多的管线。但是受海流冲刷、地质灾害等因素的影响，海底管线会出现裸露海床、悬空的情况。这会极大增加管线被拖网、船锚以及严重破坏的可能性。如果不能及时地对管线状态进行探查与诊断并采取必要的维护措施，管线一旦损坏或断裂就可能造成巨大的经济损失甚至是生态灾难，严重影响人们的生产生活。因此，定期检测海底管线，尤其是定期检测强潮汐环境下的海底管线显得尤为重要。
[0003]现有技术中对海底管线探查常用设备有侧扫声呐、多波束声呐、浅底层剖面仪以及磁力计等。其中，侧扫声呐属于主动成像声呐，具有价格低廉、扫测范围大、成像分辨率高的特点，尽管其位置精度不高，但可以用来初步判断管线的分布范围以及其位置状态。多波束声呐能够获取高精度的海底点云数据，适合用来对已知位置管线的精细探测。浅地层剖面仪可以获取断面信息，能够准确得到管线的埋藏深度和出露高度，但无法对管道整体的裸露长度及位置偏移进行详细评估，也不能直观呈现管线周边微地形、地貌特征。磁力仪局限于探测磁性体，无法探测无磁性管线。鉴于各种设备的优缺点，现有管线探查作业通常采用多种设备结合的方式进行。
[0004]目前海底管线探查方式主要有载人测量船测量、无人船测量以及水下机器人测量，然而无论采用何种探查方式，均采取“先外业测量后内业数据处理”的工作模式，该模式存在的主要问题是缺乏有效的数据在线处理与分析手段，导致海底管线状态数据存在滞后性，进而带来多种问题：(1)增加了管线处于危险状况的时间，内业数据处理期间，管线可能遭到严重破坏而无法及时处理。(2)管线破损导致的经济损失以及环境破坏程度可能会进一步加大。(3)工作人员或无人设备测量设备无法及时根据测量结果中的信息做出测量方案上的调整，导致一个船舶次数的测量工作可能无法充分且及时获取管线状态信息，不仅增加了测量成本，也进一步降低了管线检测的时效性。(4)数据处理与管线状态诊断需要人工完成，消耗大量人力物力，不利于管线状态诊断的自动化、标准化，而且诊断结果难以避免人为因素。

技术实现思路

[0005]根据本专利技术的一个方面，提供了一种海底管线状态在线智能诊断系统，包括管线状态测量数据模块、管线检测模块、管线状态数据分析模块和分析结果回传模块。
[0006]本专利技术的海底管线状态在线智能诊断系统，通过自动实时获取仪器采集到的数据，摒弃了传统的“先外业测量后内业测量”的工作模式，提高了管线状态在线检测结果呈现的时效性。
[0007]减少海底管线探查次数，实际减少了管线长时间暴露风险，避免了内业数据处理期间管线可能遭到严重破坏而无法及时处理的问题，同时避免了由于无法及时处理管线异常问题导致的经济损失和环境破坏进一步加剧。
[0008]从仪器检测数据到对数据进行处理、检测和分析，并将分析结果传输至管理人员，实际上提高了对管线状态探查的标准化程度和自动化程度，降低人员等的成本。工作人员或无人设备测量设备可以及时根据测量结果中的信息做出测量方案上的优化，增加其在线自主决策能力。
[0009]智能数据处理和诊断分析，减少了人为的因素，提高了管线状态的可信度和准确性。
[0010]管线状态测量数据模块用于对管线状态数据进行数据处理，得到数据处理结果；
[0011]管线检测模块用于将数据处理结果进行基于深度学习网络模型构建管线目标检测模型，对数据处理结果进行管线目标检测，得到管线目标的分割检测结果；
[0012]管线状态数据分析模块用于将检测结果进行分析，得出管线状态的分析结果；
[0013]分析结果回传模块用于将分析结果进行数据回传。
[0014]在一些实施方式中，还包括：分析结果显示管线状态异常时，分析结果回传模块将分析结果进行数据回传。由此，可以具有减少人为干预，提高管线状态探查的标准化程度和自动化程度的效果。
[0015]在一些实施方式中，管线状态测量数据模块包括侧扫声呐数据处理子模块、管线检测模块包括侧扫声呐数据目标检测子模块、管线状态数据分析模块包括侧扫声呐数据管线状态诊断子模块和/或管线状态测量数据模块包括多波束点云数据处理子模块、管线状态数据分析模块包括多波束点云数据目标检测子模块、管线状态数据分析模块包括多波束点云数据管线状态诊断子模块和/或管线状态测量数据模块包括浅地层数据处理子模块、管线状态数据分析模块包括浅地层数据目标检测子模块、管线状态数据分析模块包括浅地层数据管线状态诊断子模块；
[0016]测扫声呐数据分别经过以下模块进行处理得出分析结果：侧扫声呐数据处理子模块、侧扫声呐数据目标检测子模块和侧扫声呐数据管线状态诊断子模块；
[0017]多波束点云数据分别经过以下模块进行处理得出分析结果：多波束点云数据处理子模块、多波束点云数据目标检测子模块和多波束点云数据管线状态诊断子模块；
[0018]浅地层数据分别经过以下模块进行处理得出分析结果：浅地层数据处理子模块、浅地层数据目标检测子模块和浅地层数据管线状态诊断子模块。由此，可以具有实时检测管线状态，为管理人员提供在线管线位置，还可以具有增加无人测量平台的在线自主决策能力的效果。
[0019]在一些实施方式中，管线状态测量数据模块还可以包括数据质量控制子模块，所述数据质量控制子模块用于去除管线状态数据中的误差数据。由此，可以具有保证数据的有效性和准确性的效果。
[0020]在一些实施方式中，其中侧扫声呐数据经过侧扫声呐数据处理子模块的以下处理：侧扫声呐数据解码；海底线跟踪；辐射改正；斜距改正；地理编码后得到侧扫声呐地貌图像。由此，还可以为后续侧扫声呐数据目标检测子模块对侧扫声呐数据进行目标检测提供数据支撑的效果。
[0021]在一些实施方式中，其中多波束点云数据经过多波束点云数据处理子模块的以下处理：多波束点云数据解码；数据插值；水深解算；点云滤波；格网化得到地形点云数据。由此，还可以为后续多波束点云数据目标检测子模块对多波束点云数据进行目标检测提供数据支撑的效果。
[0022]在一些实施方式中，其中浅地层数据经过浅地层数据处理子模块的以下处理：浅地层数据解码；强度提取；海底线提取；能量补偿；等间隔采样得到浅地层剖面图像。由此，还可以为后续浅地层数据目标检测子模块对浅地层数据进行目标检测提供数据支撑的效果。
[0023]在一些实施方式中，其中侧扫声呐数据目标检测子模块用于对侧扫声呐数据进行管线目标检测，得到侧扫声呐数据检测结果。
[0024]在一些实施方式中，其中多波束点云数据目标检测子模块用于对多波束点云数据进行管线目标检测，得到多波束点云数据检测结果。
[0025]在一些实施方式中，其中浅地层数据目标检测子模块用于对浅地层数据进行管线目标检测，得到浅地层数据检测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.海底管线状态在线智能诊断系统，其特征在于，包括：管线状态测量数据模块、管线检测模块、管线状态数据分析模块；所述管线状态测量数据模块用于对管线状态数据进行数据处理，得到数据处理结果；所述管线检测模块用于将数据处理结果进行基于深度学习网络模型构建管线目标检测模型，对数据处理结果进行管线目标检测，得到管线目标的分割检测结果；所述管线状态数据分析模块用于将检测结果进行分析，得出管线状态的分析结果。2.根据权利要求1所述的海底管线状态在线智能诊断系统，其特征在于，还包括分析结果回传模块，所述分析结果回传模块用于将分析结果进行数据回传。3.根据权利要求2所述的海底管线状态在线智能诊断系统，其特征在于，当分析结果显示管线状态异常时，分析结果回传模块将分析结果进行数据回传。4.根据权利要求1所述的海底管线状态在线智能诊断系统，其特征在于，所述管线状态测量数据模块包括侧扫声呐数据处理子模块、所述管线检测模块包括侧扫声呐数据目标检测子模块、所述管线状态数据分析模块包括侧扫声呐数据管线状态诊断子模块，测扫声呐数据分别经过以下模块进行处理得出诊断结果：侧扫声呐数据处理子模块、侧扫声呐数据目标检测子模块和侧扫声呐数据管线状态诊断子模块；和/或所述管线状态测量数据模块包括多波束点云数据处理子模块、所述管线状态数据分析模块包括多波束点云数据目标检测子模块、所述管线状态数据分析模块包括多波束点云数据管线状态诊断子模块，多波束点云数据分别经过以下模块进行处理得出诊断结果：多波束点云数据处理子模块、多波束点云数据目标检测子模块和多波束点云数据管线状态诊断子模块；和/或所述管线状态测量数据模块包括浅地层数据处理子模块、所述管线状态数据分析模块包括浅地层数据目标检测子模块、所述管线状态数据分析模块包括浅地层数据管线状态诊断子模块，浅地层数据分别经过以下模块进行处理得出诊断结果：浅地...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑根，杨毅，杨辉，
申请(专利权)人：广东智能无人系统研究院，
类型：发明
国别省市：