[发明专利]一种海底油气管线管道路由测量声纳设备

权利要求书

1.一种海底油气管线管道路由测量声纳设备，其特征在于：包括管道路由测量声纳船载分系统（1）、管道路由测量声纳ROV分系统（2）以及外接辅助设备（3）；

所述管道路由测量声纳船载分系统（1）安装于管道路由测量水面支持船只上，用于声学测量管道路由测量声纳ROV分系统相对支持船只的位置，并利用外接辅助设备（3）输入信息计算管道路由测量声纳ROV分系统（2）的大地坐标；

所述管道路由测量声纳ROV分系统（2）安装于水下管道路由探查使用的ROV上，用于发射管道路由测量声信号，管道路由测量声纳船载分系统（1）检测管道路由测量声信号后可确定管道路由测量声纳ROV分系统的位置完成路由测量作业。

2.根据权利要求1所述的一种海底油气管线管道路由测量声纳设备，其特征在于：

所述管道路由测量声纳船载分系统（1）由管道路由圆形测量阵（4）、路由测量信息综合处理机（5）、人机交互计算机（6）组成；

所述管道路由测量声纳ROV分系统（2）由收发合置声学测量换能器（7）、声纳ROV分系统控制处理舱（8）、电池包（9）、耐压水密外壳（10）组成；

所述外接辅助设备（3）由GPS定位设备（11）和声速剖面仪（12）组成；

所述管道路由圆形测量阵（4）用于接收测量声纳ROV分系统（2）发射的声信号，将其转换为电信号；将路由测量信息综合处理机（5）发射的电信号转换为声信号发射到水中；所述路由测量信息综合处理机（5）用于测量计算管道路由测量声纳ROV分系统（2）的大地坐标，并完成海底油气管线管道路由声纳的整体控制；所述声纳ROV分系统控制处理舱（8）用于接收外触发电信号、解析声触发信号或根据周期自触发信号发射管道路由测量声信号，并完成对海底油气管线管道路由声纳ROV分系统的整体控制；声纳ROV分系统控制处理舱（8）位于耐压水密外壳10中，通过电缆与所述收发合置声学测量换能器（7）以及电池包（9）相连；GPS定位设备（11）通过电缆将测量数据传输至人机交互计算机（6），所述声速剖面仪（12）用于采集作业水域的声速剖面数据，并输入到管道路由测量声纳ROV分系统（2）中。

3.根据权利要求2所述的一种海底油气管线管道路由测量声纳设备，其特征在于：所述路由测量信息综合处理机（5）用于完成信号检测与测量解算、数据传输与通信和系统控制，包括：外部机箱以及机箱内部的预处理单元（16）、抽样量化单元（17）、总体管理单元（18）、路由信息解析单元（19）、并-串转换单元（20）、功放单元（21）；其中总体管理单元（18）与预处理单元（16）、抽样量化单元（17）、路由信息解析单元（19）相连，路由信息解析单元（19）与并-串转换单元（20）、功放单元（21）相连；预处理单元（16）与抽样量化单元（17）相连，抽样量化单元（17）与路由信息解析单元（19）相连，路由信息解析单元（19）与并-串转换单元（20）相连，预处理单元（16）通过电缆与机箱外部的管道路由圆形测量阵（4）相连；并-串转换单元（20）通过电缆分别与人机交互计算机（6）以及外接辅助设备（3）相连。

4.根据权利要求3所述的一种海底油气管线管道路由测量声纳设备，其特征在于：所述预处理单元（16）用于实现对各个通道信号的放大滤波以及增益控制；单元依次采用高精度仪表放大器AD616实现固定增益放大，压控电压源二阶带通滤波电路实现带通滤波，利用继电器改变放大器反馈电阻实现电路增益调整，集成滤波器LTC1562完成后级带通滤波，经过光耦隔离后通过ADA4841集成运放完成单元的末级驱动，将放大滤波调理后的信号送入抽样量化单元（17）。

5.根据权利要求4所述的一种海底油气管线管道路由测量声纳设备，其特征在于：所述抽样量化单元（17）由8通道的双极性A/D采集芯片构成，用于完成对调理后信号的模/数转换与采集，采集过程受总体管理单元18的控制，并将采集后的数据径总体管理单元（18）送入路由信息解析单元（19）处理；总体管理单元（18）由一片FPGA组成，用于控制A/D采集、预处理单元（16）的增益、以及路由测量信息综合处理机（5）的内部同步，总体管理单元（18）具有外同步输入与同步输出接口。