[发明专利]一种管道水下埋深的精确测量方法

说明书

本发明公开了一种管道水下埋深的精确测量方法，包括测量A₁点与A点之间的距离，记为D_A；测量A点的三维坐标，记为(X_A,Y_A,Z_A)；根据A₁点与A点之间的距离，以及A点的三维坐标，计算A₁点的三维坐标，记为(X_A1,Y_A1,Z_A1)，其中Z_A1＝Z_A‑D_A；基于A₁点的三维坐标，计算待测管道各点的三维坐标；测量管道投影各点的水深距离；根据待测管道各点的三维坐标，以及管道投影各点的水深距离，得到待测管道各点的水下埋深距离。本发明通过对精确测量待测管道中位于水域以外某一点的三维坐标，再以该点的三维坐标作为基础，计算出待测管道中每一处的三维坐标，之后在对水域内待测管道每一处的水深进行测量，最后即可得出精确的待测管道各点的水下埋深距离。

技术领域

本发明涉及测量技术领域，更具体地说涉及一种管道水下埋深的测量方法。

背景技术

长输管道是国内外石油、天然气、成品油等介质运输的主要方式之一，其运量大，不受气候和地面等其他因素限制，成本低，安全、高效、节能、环保。长输管道距离长、穿越地形复杂，不可避免的存在较多河流、湖泊、沼泽穿越等水下管段，且跨海输送介质的管道存在海底管道。水下埋深对管道的安全运行有着重要的意义。管道内输送的石油、天然气等介质其密度往往远低于水，若管道直接暴露在水中，会导致该段管道承受较大的浮力，在水下与埋地段交界处产生较大的应力集中；暴露在水中的管段长度较长则可能产生浮管，威胁管道的安全运行，严重的将产生管道泄漏事故；此外，暴露在水中的管道还可能遭受船锚等外部机械设施的破坏，导致管道泄漏事故。因此水体穿越段管道必须保证有足够的水下埋深。管道运营企业往往定期检测管道的水下埋深，保证水体穿越段管道的运行安全。

目前的管道水下埋深检测往往采用潜水员携带雷迪等装置下潜至水底检测的方式，这种方式依赖潜水员的技术水平，受外部环境影响较大，对水体质量有较严格要求，很难做到全面检测，检测精度较低，且作业不恰当的情况下可能危害潜水员的生命安全。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种管道水下埋深的精确测量方法。

本发明解决其技术问题的解决方案是：

一种管道水下埋深的精确测量方法，将水下管道定义为待测管道，将待测管道的其中一端的端点定义为A₁点，将A₁点垂直方向上与水面的交点定义为A点，将待测管道垂直方向上在水面上的投影定义为管道投影，A₁点是设置在水域以外，所述测量方法包括以下步骤：

步骤100，测量A₁点与A点之间的距离，记为D_A；

步骤200，测量A点的三维坐标，记为(X_A,Y_A,Z_A)；

步骤300，根据A₁点与A点之间的距离，以及A点的三维坐标，计算A₁点的三维坐标，记为(X_A1,Y_A1,Z_A1)，其中Z_A1＝Z_A-D_A；

步骤400，基于A₁点的三维坐标，计算待测管道各点的三维坐标；

步骤500，测量管道投影各点的水深距离；

步骤600，根据待测管道各点的三维坐标，以及管道投影各点的水深距离，得到待测管道各点的水下埋深距离。