[发明专利]一种深水海底管道实时智能监测系统及其实现方法

说明书

本发明公开了一种深水海底管道实时智能监测系统及其实现方法，包括以下步骤：铺管船在指定作业区域铺设水下管路，并释放无人艇、中继器与监测机器人；确保铺管船、无人艇、中继器与监测机器人之间信息连接畅通；监测机器人下水进行信息收集，将水下信息传输给无人艇；无人艇将水下信息传输给铺管船，铺管船按照接收到的信息操作；铺管船完成作业，并将监测机器人与无人艇进行回收。本发明利用监测机器人替代人工操作的遥控水下机器人、用无人艇替代多功能作业支持母船进行着泥点监测作业，解决了船舶交叉作业的问题，进一步使深水海管铺设成本降低，提升了铺设监测技术和装备能力。

技术领域

本发明涉及海管施工技术领域，特别涉及一种深水海底管道实时智能监测系统及其实现方法。

背景技术

目前，用铺管船在深水的海管铺设中，通常采用具有动力定位功能的多功能作业支持母船释放遥控水下机器人进行海管入泥点定位及管线屈曲监测，不仅监测成本高，还增加了船舶交叉作业风险，大幅提高了海管铺设成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种深水海底管道实时智能监测系统及其实现方法，利用监测机器人替代人工操作的遥控水下机器人，用无人艇替代多功能作业支持母船进行着泥点监测作业。

为了实现本发明的目的，本发明提供了一种深水海底管道实时智能监测系统及其实现方法，包括以下步骤：

S1、铺管船在指定作业区域铺设水下管路，并释放无人艇、中继器与监测机器人；

S2、确保铺管船、无人艇、中继器与监测机器人之间信息连接畅通；

S3、监测机器人下水进行信息收集，将水下信息传输给无人艇；

S4、无人艇将水下信息传输给铺管船，铺管船按照接收到的信息操作；

S5、铺管船完成作业，并将监测机器人与无人艇进行回收。

作为本发明的优选技术方案，在步骤S2中，所述铺管船、无人艇、中继器与监测机器人之间信息连接方法包括：当使用有缆深水海管铺设监测，无人艇到达指定位置后投放中继器，并在中继器移动到指定位置后对监测机器人进行投放，利用光纤与监测机器人进行连接；当使用无缆深水海管铺设监测，铺管船释放无人艇，并同时释放监测机器人，无人艇与监测机器人各自前往预定地点准备执行光对接程序建立光通讯。

作为本发明的优选技术方案，在步骤S3中，监测机器人下水进行信息收集包括：S31、监测机器人寻找海管，监测机器人下潜到着泥点处利用超短基线定位；S32、对着泥点进行视频拍摄，并对海管进行识别与跟踪；S33、通过光纤线缆将水下视频传输给无人艇。

作为本发明的优选技术方案，在步骤S31中，监测机器人寻找海管的方法为沿管下潜，所述沿管下潜包括以下步骤：

S311、通过摄像头或声呐寻找海管；S312、控制监测机器人姿态顺海管延伸方向下潜；S313、监测机器人到达预定位置定点悬停，通过水声通讯通知上位机，等待建立光通讯，其他系统待机；S314、铺管船上的操作人员通过监测机器人的通知而进行决策与操作。

作为本发明的优选技术方案，在步骤S32中，监测机器人对海管进行识别包括以下步骤：

S321、利用图像设备对拍摄的海管图片进行预处理；S322、利用监测机器人自身的人工智能识别与传统算法识别对传输的数据进行处理；S323、利用步骤S322中处理完成的数据对海管进行识别。

作为本发明的优选技术方案，所述监测机器人包括综合控制系统、操纵与能源系统、综合显控系统、监视系统和应急保障系统，所述综合控制系统用于控制监测机器人的作业动作，所述操纵与能源系统用于给监测测机器人提供能源及控制监测机器人运动，所述综合显控系统用于了解监测机器人的周围环境，所述监视系统用于了解监测机器人作业区域状况，所述应急保障系统用于应对监测机器人的意外情况。