[发明专利]一种基于ROV的海底管道检测系统及其工作方法

说明书

本发明涉及一种基于ROV的海底管道检测系统及其工作方法，其包括岸上显控平台、水下通信系统和光纤通信模块；水下通信系统包括ROV航行器和搭载在ROV航行器上的水下数字光端机、视录设备和成像声呐设备；ROV航行器在岸上显控平台的控制下，在水下按照预设巡航弹道进行巡航，同时对视录设备和成像声呐设备的状态进行控制；视录设备对巡航过程中的视频数据进行采集，并发送到水下数字光端机；成像声呐设备对航行器巡航过程中进行声呐探测，探测数据发送到水下数字光端机；水下数字光端机对接收到的信号进行转换后，传输至岸上显控平台，由岸上显控平台对接收到的数据进行显示处理。本发明可以广泛应用于管道检测领域。

技术领域

本发明涉及一种基于ROV的海底管道检测系统及其工作方法，属于通信与信息技术领域。

背景技术

海底管道是海上油气田生产的大动脉,海底油气管道系统的本质安全是保证海洋石油与天然气顺利开采的重要基础。海底管道的完整性检测对管道的安全运行至关重要,随着石油开采向深水进军,引进和发展深水管道检测技术已成为大势所趋。

近年来，基于腐蚀检测ROV航行器的海底管道巡检技术能力实现对海底管道外部状态及损伤的定期检测，已成为对海底管道检测的主要措施。腐蚀检测ROV航行器的海底管道巡检技术指的是腐蚀检测ROV航行器接收岸上显控平台的控制指令进入水下导管架内进行探测作业，同时需要将相关的探测信息上传至岸上显控平台以供分析。然而，传统腐蚀检测ROV航行器通常使用同轴电缆进行信息传输，信号传输速度慢、传输距离短，同时控制电缆还同时承担给ROV航行器供电的任务，因此其重量大、体积大且结构复杂，不利于释放，并且电缆在水下阻力大、柔性差，当ROV航行器潜水比较深时，电缆对ROV航行器的运动干扰就比较大，不利于ROV航行器的水下作业，同时，粗大的水下电缆在复杂障碍物环境中也容易被意外缠绕阻碍。

另外，由于腐蚀检测ROV主要作业场景是进入钻井平台导管架内进行腐蚀检测作业，作业范围小，运动速度慢，通过惯导对ROV航行器进行水下定位比较难。而且，腐蚀检测ROV在导管架内作业时，导管架内环境复杂，障碍较多，因此ROV能够实现平稳、精准及灵活的运动很重要；ROV在水下的运动由岸上显控平台进行操控，各种操作指令、探测信息、故障及状态信息等需要在水下ROV航行器和岸上显控平台之间来回交互，因此需要有一个良好的通信协议来确保数据可靠高效的传输。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种基于ROV的海底管道检测系统及其工作方法，用于完成ROV内部通讯链路与岸上显控平台通信链路的整合。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

本发明的第一个方面，是提供一种基于ROV的海底管道检测系统，其包括岸上显控平台和水下通信系统，所述岸上显控平台与水下通信系统之间通过光纤通信模块进行数据传输；所述水下通信系统包括ROV航行器以及搭载在所述ROV航行器上的水下数字光端机、视录设备和成像声呐设备；所述ROV航行器在所述岸上显控平台的控制下，在水下按照预设巡航弹道进行巡航，同时对所述视录设备和成像声呐设备的状态进行控制；所述视录设备对巡航过程中的视频数据进行采集，且4路摄像头所采集的视频信号直接接入所述水下数字光端机的视频输入口；所述成像声呐设备对航行器巡航过程中进行声呐探测，探测数据接入所述水下数字光端机的百兆以太网接口；所述水下数字光端机将接收到的所有信号转换为光信号，再通过所述光纤通信模块传输至所述岸上显控平台，由所述岸上显控平台对接收到的数据进行显示处理。

进一步的，所述光纤通信模块包括第一光纤轴、第二光纤轴以及通信光纤；所述第一光纤轴和第二光纤轴上绕制有光纤直径为0.4mm的微细光纤，且所述第一光纤轴和第二光纤轴外涂固定胶；所述第一光纤轴上的0.4mm微细光纤的一端与所述岸上显控平台相连，另一端与所述通信光纤相连；所述通信光纤采用光纤直径为2.3mm的光纤，其另一端通过水密连接器与所述第二光纤轴上的0.4mm微细光纤相连；所述第二光纤轴固定设置在所述ROV航行器上，所述第二光纤轴上的0.4mm微细光纤末端与所述水下通信系统相连，且所述第二光纤轴上的0.4mm微细光纤能够自动释放。