[发明专利]基于焊缝识别的海底管道清管器的辅助定位装置

说明书

技术领域

本发明涉及海底管道，尤其涉及一种基于焊缝识别的海底管道清管器的辅助定位装置。属于海洋石油工程领域。

背景技术

清管工作是管道安全运营的重要环节，清管不仅可以清除海底管道内的小型杂物，保证投产后，海底管道输送介质的纯净度。

目前，在现有的清管工作中，多采用里程轮或加速度计的方法对清管器进行定位。但是，这两种技术均存在一定的问题。其中，由于管道内存在污垢、弯道或变形等缺陷，采用里程轮的方法可能使清管器出现打滑、空转等现象，引起清管器定位的误差。而采用加速度计方法，则是通过测量清管器运行加速度，以积分的形式得到清管器运行轨迹。由于清管器在管道内的振动以及电子电路的噪声信号，均会引入加速度误差；且由于运行轨迹是对加速度依据时间积分获得，因此，长时间的测量会造成较大的累积误差，给清管器定位带来一定的误差。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点，而提供一种基于焊缝识别的海底管道清管器的辅助定位装置，其不仅能够对海底管道环焊缝进行准确检测，解决了清管器定位出现误差的问题；而且，还能够在传感器定位或里程轮定位方法的基础上，通过焊缝识别辅助其进行定位修正，降低了清管器的累积误差，大大提升了清管器检测信号的位置精确度，

本发明的目的是由以下技术方案实现的：

一种基于焊缝识别的海底管道清管器的辅助定位装置，其特征在于：包括：安装在被测海底管道内的清管器，该清管器包括：仪器仓体、套装在仪器仓体外面的发泡体、安装在仪器仓体上的对环焊缝进行识别辅助定位的磁通量传感器，其中，仪器仓体内设有一中空的腔体，该腔体的一端安装有端盖，端盖上安装有O型圈，该O型圈使仪器仓体内的腔体形成一个密封腔体；端盖的端面上枢接有一对用于主定位的里程轮；密封腔体内安装有用于辅助定位数据采集的采集板，采集板上安装有用于主定位的传感器；里程轮输出的信号通过导线与采集板相连；并利用里程轮或传感器位置信息确定两组焊缝之间的位置信息，使里程轮或传感器在同时刻获取的位置信息修正为焊缝所在的位置信息；磁通量传感器输出的信号，通过导线传入仪器仓体内，并通过采集板进行数据采集。

所述传感器为三轴加速度传感器。

所述磁通量传感器通过传感器支架与仪器仓体一侧面相连。

所述里程轮与海底管道的内壁紧密接触。

所述里程轮或传感器是通过(1)式或者(2)式确定所述清管器位置信息：

其中，D-里程轮直径，Q_i-第i个里程轮t时刻行走圈数，n里程轮个数；

其中，a(t)-传感器给出的加速度信号和关于时间的函数。

所述清管器位置信息的修正算法是利用被测海底管道的两个焊缝特征峰值来修正清管器的最终位置信息，具体修正如下：

当t＝T时刻时，利用已知规格管道长度数据L_规格修订所述清管器位置信号：

当t＝T时刻，得到时，令S(T)＝L_规格。

本发明的有益效果：本发明由于采用上述技术方案，其不仅能够对海底管道环焊缝进行准确检测，解决了清管器定位出现误差的问题；而且，还能够在传感器定位或里程轮定位方法的基础上，通过焊缝识别辅助其进行定位修正，降低了清管器的累积误差，大大提升了清管器检测信号的位置精确度。使其定位误差小于1米；焊缝特征信号的识别率大于99％。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图中主要标号说明：

1.海底管道、2.清管器、201.磁通量传感器、202.发泡体、203.仪器仓体、204.O型圈、205.端盖、206.里程轮、207.导线、208.采集板、209.传感器、210.传感器支架。

具体实施方式：