海底駐泊式深水油氣管線巡檢系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及水下管道內巡檢裝置，尤其涉及一種能在大長度管道內進行自適應檢測的巡檢器。
【背景技術】
[0002]隨著科學技術的進步和人類對海洋石油資源認知水平的不斷提高，海洋油氣勘探開發已從淺海走向深海，深水油氣開發也已成為世界石油工業的熱點和科技創新的前沿。隨著荔灣氣田2013年順利投產以及981海洋石油平臺投入生產，我國向南海油氣開發進軍的步伐已經勢不可擋。在深水油氣田開發過程中，水下采油樹及其周邊管匯、生產管道、臍帶線纜的日常檢測是一項復雜而又重要的作業任務，對于生產事故的早期發現解決能夠起到關鍵性的作用。常規的潛水員檢測已經無法在深水長時間、重負荷作業，而依靠重作業型機器人ROV進行日常檢測的運行成本太高、風險較大、受水面條件影響；而智能機器人AUV由于續航力有限，需要經常回到母船充電，同樣存在布放回收問題。
[0003]目前深水油氣管線檢測多采用水下機器人完成，從母船布放下水，通過臍帶纜從母船向水下機器人供電，由甲板控制室操作人員監控機器人水下作業。根據海洋環境調查數據，水面的風浪流要顯著于水下，水下機器人的出入水非常關鍵，既需要母船動力定位，也需要吊放系統張力保護，安全性、成本和工作效率都有較大影響；而施工完成、開始運行的深水油氣田按照規范需要定期巡檢，管線的距離非常長，工作量非常大。依靠傳統的水下機器人作業運行成本非常高，在惡劣海況下無法下水作業。
【發明內容】
[0004]本申請人針對上述現有技術存在的缺點，進行研究和設計，提供一種海底駐泊式深水油氣管線巡檢系統，采用水下基站供電與通訊中繼，長期在海底駐泊作業，減少了水面母船支持，避免了水面布放回收的作業風險，提高了水下作業效率，操作費用大大降低。
[0005]本發明所采用的技術方案如下:
[0006]—種海底駐泊式深水油氣管線巡檢系統，包括水下巡檢器、水下通訊充電固定基站，水下巡檢器與水下通訊固定基站對接；所述水下巡檢器包括巡檢器主體，巡檢器主體整體呈長條形狀，其中部對稱安裝有電子艙，電子艙中安裝有水聲通訊與定位引導裝置，巡檢器主體的前端艏部兩側對稱設置有艏側導流孔，艏側導流孔中安裝有艏側推，艏部的前端面安裝有對接頭及位于對接頭兩側的照明燈，艏部的中部位置還對稱安裝有艏垂推，艏垂推與艏側推相對垂直；巡檢器主體的后端艉部兩側對稱設置有艉部導流孔，艉部的后端安裝有位于相對的兩艉部導流孔之間的艉主推，艉部的中部設置有位于兩艉主推中間的艉垂推，艉垂推與艉主推相對垂直；
[0007]所述水下通訊充電固定基站包括基站主體，基站主體的下部為電池箱，其上部安裝有對接箱，所述對接箱的上表面中部安裝有與所述水聲通訊與定位引導裝置對應的水聲通訊裝置及位于水聲通訊裝置兩側的引導指示燈，對接箱的側面安裝有與對接頭對接的對接裝置。
[0008]作為上述技術方案的進一步改進:
[0009]所述巡檢器主體的兩側部為側主板，位于兩側主板之間設置有導流襟翼，側主板與導流襟翼之間的隔腔中安裝電子艙。
[0010]所述側主板的尾部帶有向上翹起的凸起部，所述凸起部形成巡檢器主體的尾襟翼。
[0011]所述導流襟翼的前后兩端分別延伸至艏垂推及艉垂推。
[0012]本發明的有益效果如下:
[0013]本發明以水下固定基站為依托，無須水面母船實時支持，避開了水面布放回收工況，大大降低了系統成本，提高了作業效率和安全性，可以長期在海底駐泊值守，完成深水油氣管線的現場巡查工作，為其安全有效運行和決策提供第一手科學數據。本發明中，巡檢器主體上合理布置的垂推及側推，與導流襟翼相結合，其使用靈活、控制可靠，保證巡檢器的平穩運行。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明中巡檢器的立體結構圖。
[0015]圖2為本發明中巡檢器的另一立體結構圖。
[0016]圖3為本發明中巡檢器的另一立體結構圖。
[0017]圖4為本發明中巡檢器的另一立體結構圖。
[0018]圖5為本發明的立體結構圖。
[0019]圖中:1、巡檢器主體；2、電子艙；3、艏部；4、艏側導流孔；5、艏側推；6、照明燈；7、艏垂推；8、艉部；9、艉部導流孔；10、艉主推；11、艉垂推；12、基站主體；13、電池箱；14、對接箱；15、水聲通訊裝置；16、引導指示燈；17、對接裝置；18、側主板；19、導流襟翼；20、
尾襟翼；21、對接頭。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖，說明本發明的【具體實施方式】。
[0021]如圖1至圖5所示，本實施例的海底駐泊式深水油氣管線巡檢系統，包括水下巡檢器、水下通訊充電固定基站，水下巡檢器與水下通訊固定基站對接；水下巡檢器包括巡檢器主體I，巡檢器主體I整體呈長條形狀，其中部對稱安裝有電子艙2，電子艙2中安裝有水聲通訊與定位引導裝置，巡檢器主體I的前端艏部3兩側對稱設置有艏側導流孔4，艏側導流孔4中安裝有艏側推5，艏部3的前端面安裝有對接頭21及位于對接頭21兩側的照明燈6，艏部3的中部位置還對稱安裝有艏垂推7，艏垂推7與艏側推5相對垂直；巡檢器主體I的后端艉部8兩側對稱設置有艉部導流孔9，艉部8的后端安裝有位于相對的兩艉部導流孔9之間的艉主推10，艉部8的中部設置有位于兩艉主推10中間的艉垂推11，艉垂推11與艉主推10相對垂直；
[0022]如圖1所示，水下通訊充電固定基站包括基站主體12，基站主體12的下部為電池箱13，其上部安裝有對接箱14，對接箱14的上表面中部安裝有與水聲通訊與定位引導裝置對應的水聲通訊裝置15及位于水聲通訊裝置15兩側的引導指示燈16，對接箱14的側面安裝有與對接頭21對接的對接裝置17。
[0023]如圖2所示，巡檢器主體I的兩側部為側主板18，位于兩側主板18之間設置有導流襟翼19，側主板18與導流襟翼19之間的隔腔中安裝電子艙2，導流襟翼19的前后兩端分別延伸至艏垂推7及艉垂推11。
[0024]側主板18的尾部帶有向上翹起的凸起部，凸起部形成巡檢器主體I的尾襟翼20。
[0025]本發明中，水下巡檢器總長3.5米，寬0.7米，高0.4米，空氣中重量300kg，最大航速3.5kn，最大工作深度3000米，一次續航里程20km/工作時間8h。水下巡檢器中安裝有智能控制系統、導航定位系統、推進系統、通訊系統、電池管理與配電系統，能滿足水下6個月以上的無需外部維護的工作任務需要。
[0026]水下通訊供電固定基站固定在海底，內置大型電池成組與充電管理系統，通訊與導引裝置、對接裝置等，至少保證在水下工作5年無需維護。
[0027]本發明包括以下幾個工作過程:
[0028](I)基站對接與充電。
[0029]水下巡檢器通過水聲通訊與定位引導裝置到水下固定基站附近后轉入近距離目標接近模式(最后50米距離范圍內)，依靠聲學信標和視覺引導完成水下巡檢器艏部對接蘑菇頭伸到水下基站的對接錐形孔中固定(即對接頭21與對接裝置17對接)，水下基站向水下巡檢器補充電力。
[0030](2)與基站脫離、大范圍環境現場探查。
[0031]水下巡檢器在固定基站充滿電后，固定蘑菇頭的嚙合裝置脫離接觸，水下巡檢器離開基站，調轉方向，按照預置程序指令，自主完成有關項目現場巡查工作；本發明中，水下巡檢器可通過慣導INS/多普勒DVL組合導航系統和避碰聲納輔助，在按航線精確定位航行的同時，實時調節姿態和方向，自主避開有關障礙物和結構體；巡查任務完成后，巡檢器依照來程路徑原路返回并與水下基站完成對接。
[0032](3)巡檢器定期數據上傳/下載。
[0033]根據工作需要，水面母船每隔半年前往該區域，向水下巡檢器通過基站中轉、發送指令要求巡檢器返航到水面，完成視頻、聲納、傳感器數據的上傳，同時下載最新的控制程序指令和設置參數。另外，多種工具組件可以方便集成和拆裝變換應用。
[0034]本發明以水下固定基站為依托，無須水面母船實時支持，避開了水面布放回收工況，大大降低了系統成本，提高了作業效率和安全性，可以長期在海底駐泊值守，完成深水油氣管線的現場巡查工作，為其安全有效運行和決策提供第一手科學數據。
[0035]以上描述是對本發明的解釋，不是對發明的限定，本發明所限定的范圍參見權利要求，在不違背本發明的精神的情況下，本發明可以作任何形式的修改。
【主權項】
1.一種海底駐泊式深水油氣管線巡檢系統，其特征在于:包括水下巡檢器、水下通訊充電固定基站，水下巡檢器與水下通訊固定基站對接；所述水下巡檢器包括巡檢器主體(1)，巡檢器主體⑴整體呈長條形狀，其中部對稱安裝有電子艙(2)，電子艙⑵中安裝有水聲通訊與定位引導裝置，巡檢器主體(I)的前端艏部(3)兩側對稱設置有艏側導流孔(4)，艏側導流孔(4)中安裝有艏側推(5)，艏部(3)的前端面安裝有對接頭(21)及位于對接頭(21)兩側的照明燈￠)，艏部(3)的中部位置還對稱安裝有艏垂推(7)，艏垂推(7)與艏側推(5)相對垂直；巡檢器主體(I)的后端艉部(8)兩側對稱設置有艉部導流孔(9)，艉部(8)的后端安裝有位于相對的兩艉部導流孔(9)之間的艉主推(10)，艉部(8)的中部設置有位于兩艉主推(10)中間的艉垂推(11)，艉垂推(11)與艉主推(10)相對垂直； 所述水下通訊充電固定基站包括基站主體(12)，基站主體(12)的下部為電池箱(13)，其上部安裝有對接箱(14)，所述對接箱(14)的上表面中部安裝有與所述水聲通訊與定位引導裝置對應的水聲通訊裝置(15)及位于水聲通訊裝置(15)兩側的引導指示燈(16)，對接箱(14)的側面安裝有與對接頭(5)對接的對接裝置(17)。2.如權利要求1所述的海底駐泊式深水油氣管線巡檢系統，其特征在于:所述巡檢器主體(I)的兩側部為側主板(18)，位于兩側主板(18)之間設置有導流襟翼(19)，側主板(18)與導流襟翼(19)之間的隔腔中安裝電子艙(2)。3.如權利要求2所述的海底駐泊式深水油氣管線巡檢系統，其特征在于:所述側主板(18)的尾部帶有向上翹起的凸起部，所述凸起部形成巡檢器主體(I)的尾襟翼(20)。4.如權利要求2所述的海底駐泊式深水油氣管線巡檢系統，其特征在于:所述導流襟翼(19)的前后兩端分別延伸至艏垂推(7)及艉垂推(11)。
【專利摘要】本發明涉及一種海底駐泊式深水油氣管線巡檢系統，包括對接的水下巡檢器及水下通訊充電固定基站；水下巡檢器包括巡檢器主體，其中部對稱安裝有電子艙，電子艙中安裝有水聲通訊與定位引導裝置，其前端艏部兩側對稱設置有艏側推，艏部上安裝有對接頭及照明燈，艏部的中部位置還對稱安裝有艏垂推；巡檢器主體的后端艉部兩側對稱設置有艉主推，艉部的中部設置有位于兩艉主推中間的艉垂推；水下通訊充電固定基站包括基站主體，基站主體包括電池箱及對接箱，對接箱上安裝水聲通訊裝置、引導指示燈及對接裝置。本發明以水下固定基站為依托，無須水面母船實時支持，避開了水面布放回收工況，大大降低了系統成本，提高了作業效率和安全性。
【IPC分類】F16L101/30, F16L55/28
【公開號】CN105179876
【申請號】
【發明人】徐鵬飛, 程紅霞
【申請人】徐鵬飛
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年9月11日