[实用新型]基于水下无人航行器的海底输油管道泄漏检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种海底输油管道泄漏检测装置，具体涉及一种基于水下无人航行器的海底输油管道泄漏检测装置，属于海洋工程水下装备与系统技术领域。

背景技术

海底输油管道是海上油田开发生产系统的主要组成部分，它是连续地输送大量原油最快捷、安全和经济可靠的运输方式。随着管道运行时间的延长，管道老化和腐蚀造成的穿孔经常发生，不仅损失大量的原油，而且还对海洋环境造成污染，人身安全造成威胁，给国家和企业带来严重的经济损失。因此，在海底管道在发生微小泄漏时及时报警提示，采取必要措施减少损失，尽可能避免海洋污染，具有重要的现实意义。

现有海底输油管道管外检测技术中，采用直升飞机沿管巡视或直接采用水下机器人搭载声波传感器进行泄漏检测应用较多。前者无法对微小泄漏进行检测，即使巡视出泄漏，也无法准确确定海底管道泄漏的位置及泄漏程度。后者检测效率较低，成本很高，同时无法确定该海域的原油泄漏量。

实用新型內容

有鉴于此，本实用新型提供一种基于水下无人航行器的海底输油管道泄漏检测装置，采用该装置能够探测并高精度定位海底输油管道的泄漏位置，同时能够实现微小泄漏准确检测。

所述的基于水下无人航行器的海底输油管道泄漏检测装置包括无人自主航行器和水下机器人，外围设备为工作母船；所述工作母船通过脐带缆收放机构与水下机器人相连；所述无人自主航行器通过水声通信单元与工作母船通信，用于向工作母船发送泄漏警报信号和泄漏管道位置。

所述无人自主航行器的前透水舱内搭载有用于探测海底输油管道位置的磁异探测器和荧光传感器组，后透水舱内搭载有荧光传感器组；所述荧光传感器组包括两个以上用于检测海底输油管道是否漏油的荧光传感器。

所述水下机器人上搭载有管道位置精确探测机构和荧光传感器；所述管道位置精确探测机构包括探测框架和三个磁力梯度计，三个磁力梯度计并排安装在探测框架上，探测框架固定在水下机器人上。

作为本实用新型的一种优选方式，所述荧光传感器包括光源、透镜组A、透镜组B、分光镜、入射滤光镜、棱镜、返回滤光镜、光电二极管和光电倍增管；其中光源为脉冲式疝气光源；入射滤光镜的透射波长为360nm，返回滤光镜的透射波长为235nm；

所述光源触发，发出入射光后，入射光穿过位于光源后方的透镜组A变为平行光，并照射在位于透镜组A后的分光镜上；所述分光镜将光线分为两束，一束直接被光电二极管采集；另一束通过位于分光镜后方的入射滤光镜后变为单色紫外光；该束单色紫外光通过位于入射滤光镜后方的棱镜反射，直接照射在待测海水上；待测海水返回的光线通过透镜组B整形成平行光后，照射到位于透镜组B后方的返回滤光镜；经返回滤光镜过滤后的光线进入光电倍增管。

作为本实用新型的一种优选方式，所述无人自主航行器的前透水舱内还设置有侧扫声呐和变焦摄像机。

作为本实用新型的一种优选方式，所述无人自主航行器的后透水舱内还设置有温盐深仪。

作为本实用新型的一种优选方式，所述水下机器人上还设置有摄像头、水声定位模块和激光尺度仪。

有益效果

(1)该检测装置将无人自主航行器和水下机器人作为搭载平台，采用无缆的无人自主航行器能够实现大范围快速巡检，而采用有缆的水下机器人可实现泄漏小范围准确检测。无人自主航行器和水下机器人配合使用，能够快速、准确地对管道进行泄漏检测及定位，极大地提高了检测效率，降低了检测费用，满足海洋石油安全生产的需要。该检测装置属于管外检测，不需停产，适用于所有口径海底输油管道。

(2)在无人自主航行器上搭载磁异探测器、侧扫声呐和变焦摄像机，在对管道位置进行快速检测时，以磁异探测器为主，侧扫声呐及变焦摄像机为辅进行管道位置探测，采用多源信息融合方式进行判断，有效的降低了在复杂海底环境中因可能的磁场干扰而对管道的误判，提高了管道位置探测的准确度及可靠性。

(3)通过荧光传感器来检测管道有无泄漏及泄漏量，具有灵敏度高，反应快的优点，能够有效提高检测效率。

(4)在无人自主航行器的前后透水舱内均搭载有用于溢油检测的荧光传感器，能够缩短溢油检测模块的整体采样时间，大大提高了溢油检测的准确度及可靠性。

附图说明

图1为该检测装置的整体结构示意图；

图2为无人自主航行器的结构示意图；

图3为荧光传感器的结构示意图。