[发明专利]一种巡检机器人自主巡管方法及具有该方法的巡检机器人

说明书

本发明涉及一种巡检机器人自主巡管方法及具有该方法的巡检机器人，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)若已确定管道的位置和走向，则进入步骤2)；否则，进入步骤3)；2)根据管道的走向，下放巡检机器人，并控制巡检机器人定向航行直至管道的巡检起点，并进入步骤4)；3)下放巡检机器人，并控制巡检机器人航行直至搜寻到管道；4)调整巡检机器人的艏向，使得巡检机器人的艏向与管道走向相同，并控制巡检机器人定向航行巡管检测，本发明可以广泛应用于海洋工程领域中。

技术领域

本发明是关于一种巡检机器人自主巡管方法及具有该方法的巡检机器人，属于海洋工程领域。

背景技术

海底管道广泛应用于海上油田的开发，在中国，已铺设的海底管道中，有些已运行多年，牺牲阳极过度消耗或寿命到期，将使海底管道处于欠保护状态，由此会导致海底管道外部发生腐蚀。因此，需要对在役海底管道阴极保护状态进行准确、有效地检测和评估，防止海底管道因阴极保护失效而引发事故。

但是海底环境具有能见度低、渔业等活动干扰多、深水压力大、海底海床易变化等特点，单纯借助潜水员携带检测设备进行海底管道检测，检测效率较低，无法做到大面积的普查，且对潜水员的身体素质及检测经验均提出较高的要求。实际海洋工程中，通常采用水下机器人携带参比电极沿管道进行巡视检测，但是机器人的操作人员通过水下图像无法判定海底管道的位置。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种巡检机器人自主巡管方法及具有该方法的巡检机器人，能够解决潜水员无法对海底管道进行电位检测以及机器人的操作人员通过水下图像无法判定海底管道位置的问题。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种巡检机器人自主巡管方法，包括以下步骤：

1)若已确定管道的位置和走向，则进入步骤2)；否则，进入步骤3)；

2)根据管道的走向，下放巡检机器人，并控制巡检机器人定向航行直至管道的巡检起点，并进入步骤4)；

3)下放巡检机器人，并控制巡检机器人航行直至搜寻到管道；

4)调整巡检机器人的艏向，使得巡检机器人的艏向与管道走向相同，并控制巡检机器人定向航行巡管检测。

进一步地，所述步骤2)的具体过程为：

2.1)根据管道的走向，下放巡检机器人，并控制巡检机器人定向航行直至搜寻到管道；

2.2)根据巡检机器人的当前位置和巡检起点，控制巡检机器人返回至巡检起点，并进入步骤4)。

进一步地，所述步骤2.1)的具体过程为：

2.1.1)计算管道走向，并根据管道走向和海域水深，在巡检起点处下放巡检机器人；

2.1.2)计算巡检机器人的艏向，并根据巡检机器人的艏向，控制巡检机器人定向航行直至搜寻到管道。

进一步地，所述步骤2.1.1)的具体过程为：

A)计算管道走向，其中，将巡检起点与巡检终点的连线定义为管道走向线，在巡检起点处，以真北线为基准，将沿顺时针方向计量至管道走向线的夹角大小定义为管道走向；

B)根据管道走向和海域水深以及磁探测设备的量程和探测精度，在巡检起点处，将巡检机器人下放至对应水下深度。

进一步地，所述步骤2.1.2)的具体过程为：

a)根据管道与巡检机器人的相对位置，结合流向、流速和巡检机器人前进速度，计算巡检机器人的艏向；

b)调整巡检机器人的艏向，使得巡检机器人对地航向与管道走向呈90度交叉，巡检机器人定向航行，开始搜寻管道；