[发明专利]基于声线补偿的海底石油管道泄漏点定位方法有效
| 申请号： | 201810319836.6 | 申请日： | 2018-04-11 |
| 公开（公告）号： | CN108679459B | 公开（公告）日： | 2020-01-07 |
| 发明（设计）人： | 闫敬;赵海燕;高瑾;田旭阳;杨晛;罗小元 | 申请（专利权）人： | 燕山大学 |
| 主分类号： | F17D5/06 | 分类号： | F17D5/06 |
| 代理公司： | 13116 秦皇岛一诚知识产权事务所(普通合伙) | 代理人： | 李合印 |
| 地址： | 066004 河北省*** | 国省代码： | 河北;13 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种基于声线补偿的海底石油管道泄漏点定位方法，其内容是：在给定海底管道监测区域，部署多个具有pH值感知功能的水下传感器节点和多个具有移动功能的水下机器人，在水面部署四个静态浮标；设定水下传感器检测到石油泄漏时的pH阈值为PL，并对石油管道的pH值进行检测，当pH低于阈值PL时，则表明石油泄漏发生，反之进行周期性检测；发生泄漏之后，水下传感器节点向水下机器人发送请求定位脉冲，它们之间进行时间戳信息交互过程，建立水下传感器节点与水下机器人之间的水声传播时间差方程，同时考虑水下环境中声线弯曲效应，进而构建声线弯曲效应下的泄漏点优化问题及求解，完成对泄漏点的精确定位。 | ||
| 搜索关键词： | 水下传感器 泄漏点 声线 水下机器人 海底石油管道 石油泄漏 弯曲效应 时间戳信息 周期性检测 石油管道 定位脉冲 发送请求 海底管道 监测区域 交互过程 水声传播 水下环境 移动功能 优化问题 时间差 浮标 检测 构建 求解 感知 泄漏 部署 水面 | ||
【主权项】：
1.一种基于声线补偿的海底石油管道泄漏点定位方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：/n步骤1：在给定海底管道监测区域，部署多个具有pH值感知功能的水下传感器节点，另外再部署多个具有移动功能的水下机器人，同时在水面部署四个静态浮标；水下传感器节点与水下机器人通过水声通信方式进行组网，形成水声传感器/机器人网络，水下机器人通过水面浮标获取自身位置信息；设定水下传感器检测到石油泄漏时的pH阈值为PL；/n步骤2：水下传感器节点周期性地对石油管道的pH值进行检测，当pH低于阈值PL时，则表明石油泄漏发生；反之，水下传感器节点继续对石油管道的pH值进行周期性检测；/n步骤3：当石油管道发生泄漏之后，水下传感器节点向水下机器人发送请求定位脉冲；当脉冲信号发出之后，水下传感器节点进入监听等待模式，直到水下机器人返回回复信息，并对已回复水下机器人做以标记；/n步骤4：水下机器人接收到请求定位脉冲后，水下机器人与水下传感器节点之间进行时间戳信息交互过程，时间戳包含各个水下机器人的位置信息和时间戳到达水下机器人与水下传感器节点的时间信息；当时间戳信息交互过程完成后，水下传感器节点向水下机器人发送信息交互结束脉冲；/n步骤5：水下机器人根据步骤4中获得的位置信息与时间信息建立水下传感器节点与水下机器人之间的水声传播时间差方程，同时考虑水下环境中声线弯曲效应，进而构建声线弯曲效应下的泄漏点优化问题；/n步骤6：对上述步骤5的声线弯曲效应下的泄漏点优化问题进行求解，通过使用三维空间下的定位求解方程，完成对泄漏点的精确定位。/n
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