[发明专利]一种海底管道屈曲检测方法

摘要

本发明涉及一种海底管道屈曲检测方法，所采用的系统包括由行走动力电机驱动的载体小车、控制器、转盘、由多组激光传感器构成的检测机构、惯性测量模块IMU、旋转电机和防滑支撑轮组，其中，转盘竖向安装在载体小车的前部，转盘受旋转电机的驱动转动，在转盘的不同位置布置有多组激光传感器，检测机构用于扫描海底管道内壁的轮廓数据。检测方法为：车体按照设定方向与速度沿管道内壁移动，同时检测机构中电机带动转盘按设定速度旋转，使得多组激光传感器对管道内壁轮廓进行连续多周期扫描；主控制器将轮廓扫描信息、利用IMU获得的车体姿态信息、旋转电机编码器信息发送至远程监控中心。

主权项

1.一种海底管道屈曲检测方法，所采用的检测系统包括由行走动力电机驱动的载体小车、控制器、转盘、由多组激光传感器构成的检测机构、惯性测量模块IMU、旋转电机和防滑支撑轮组，其中，所述转盘竖向安装在载体小车的前部，转盘受旋转电机的驱动转动，在转盘的不同位置布置有多组激光传感器，检测机构用于扫描海底管道内壁的轮廓数据；所述各组激光传感器的安装方向即激光束的方向沿转盘的径向，与电机主轴垂直；所述防滑支撑轮组设置在载体小车上，由支撑轮及两组弹性伸缩导杆组成，支撑轮用于支撑在管道顶部内壁，通过两组弹性伸缩导杆分别与载体小车的车体的不同部位通过转动轴相连，组成连杆机构，所述防滑支撑轮组的工作方式为：连杆机构在一定范围内可以自动伸缩调节，使支撑轮始终和管道内壁接触；所述惯性测量模块IMU设置在载体小车的车体重心位置，包括三轴陀螺仪传感器、三轴加速度计传感器，可以直接输出空间姿态与状态信息，配合行走动力电机的编码器测速机构并反演运动轨迹；并用于监测管道的倾斜情况和方位变化。检测方法为：1)车体按照设定方向与速度沿管道内壁移动，同时检测机构中电机带动转盘按设定速度旋转，使得多组激光传感器对管道内壁轮廓进行连续多周期扫描；2)主控制器将轮廓扫描信息、利用IMU获得的车体姿态信息、旋转电机编码器信息发送至远程监控中心；3)远程监控中心的上位机实时接收并解析接收的数据，采用三维模型重建算法反演出完整的管道内壁轮廓，并计算检测位置的管道曲率半径、应力分布信息；4)当检测结果超过设定的安全阈值时，远程监控中心会发出报警信号。