[发明专利]一种应用于海底石油管道内清管器的通信定位装置及方法

说明书

技术领域

本发明创造涉及一种通信定位装置及方法，尤其是一种应用于海底石油管道内清管器的通信定位装置及方法。

背景技术

海上石油管道安装结束和运行中，都要对管道内作清理，清除管道内的杂物或内壁上的沉积物，清理管道是保证管路畅通的重要的措施，由于清管器是管道内运行，清管器难免被管道卡住，此时就需要找到被卡的位置。但是，在水下供电和通信的问题很难解决，海水对信号衰减太大，在海底不可能做无线通信，还受有海上风浪和渔船影响，利用漂浮平台采样技术无法固定、容易损坏、操作困难、因为海水太深无法操作，采用在海底铺设供电及通信电缆方法，存在施工困难、造价高、风险大的技术问题，而且如果有一个节点密封失效整个工程将会面临报废的风险。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明创造提供了一种应用于海底石油管道内清管器的通信定位装置及方法，通过在输油双层管道的内管与外管之间设置有海底管内通信装置，检测和定位清管器的位置，使用内管和外管进行信号的传输和电能的传递，解决了现有技术中存在的清管器检测定位难、通信供电施工困难、造价高、风险大的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种应用于海底石油管道内清管器的通信定位装置，包括有输油双层管道，输油双层管道由陆上通至海底，输油双层管道由外向内依次设置有混凝土防护层、外管、聚氨酯泡沫和内管，其特征在于：在输油双层管道的海底部分，内管内设置有清管器，发射器设置在清管器上，用于发射信号，海底管内通信装置一端连接在内管外壁上，另一端连接在外管的内壁上；在输油双层管道的陆地部分，内管上连接有陆地供电电源的正极和陆地电路板供电电源的正极，外管连接在陆地监控装置上，在陆地监控装置上还连接有用于监控的上位机。

在输油双层管道的海底部分均匀的设置有多个海底管内通信装置。

所述的海底管内通信装置中设置有接收电路，接收电路的信号输出端上依次连接有软件滤波处理电路和调制解调器，调制解调器通过外管将信号传输到陆地监控装置中，在接收电路上还连接有海底电路板供电电源，海底电路板供电电源的另一端连接在内管上。

所述的陆地监控装置中设置有与外管相连接的通信板，通信板的另一端通过串口电路连接在上位机上。

所述的外管与陆地监控装置之间，通过陆上电缆连接。

所述的陆上电缆与陆上监控装置之间连接有电感。

一种应用于海底石油管道内清管器的通信定位装置的应用方法，其特征在于：

1）、发射器的安装：将发射器设置在清管器上用于发射信号；

2）、海底管内通信装置的安装：将海底管内通信装置采用铝热焊接的方法，焊接在输油双层管道的内管与外管之间，在在输油双层管道的海底部分均匀的设置有N个海底管内通信装置，各个海底管内通信装置设置有不同的编号，编号从1-N依次排列；

3）、陆地上设备的安装：陆地监控装置通过陆上电缆连接在外管上，用于接收海底管内通信装置通过内管传输出来的信号，陆地供电电源与陆地电路板供电电源连接在内管上，为设置在内管海底部分的海底管内通信装置供电，采用连接在陆地监控装置上的上位机对整个系统进行监控；

4）、清管器位置的检测：在内管内设置有在管道内运动的清管器，当清管器经过海底管内通信装置时，由发射器发送信号至海底管内通信装置；

5）、清管器位置信号的传输：当海底管内通信装置接收到发射器发送的信号后，经过分析处理，将处理后的信号通过外管实时传输给陆地监控装置，经过陆地监控装置传输到上位机中，海底管内通信装置根据其编号的不同，发送不同的信号到陆地监控装置；

6）、清管器位置的判断：

6a)、当清管器处于正常工作状态时，多个海底管内通信装置能够依次接收到发射器发送的信号，并且将接收到的信号依次通过陆地监控装置发送给上位机；

6b)、当清管器处于非正常状态，既清管器堵塞卡死在管道内某一位置时，在没卡死时其经过海底管内通信装置能够接受到发射器发送的信号，并且通过陆地监控装置将信号传输给上位机，其卡死位置之后的海底管内通信装置接受不到发射器发送的信号，导致上位机接收不到之后的海底管内通信装置发送的信号，此时可以根据接收到的不同的信号查询对应的海底管内通信装置的编号，找到清管器的卡死位置。

所述的每个海底管内通信装置之间的安装距离为50-2000米。