一种监测海上钻井平台管路溢油的潜航器及监测方法转让专利

申请号 : CN202210848228.0

文献号 : CN115071923B

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发明人 : 孙兰君张少君王明雨孟雄飞宫月红

申请人 : 山东交通学院

摘要 :

本发明涉及海洋环境监测技术领域,具体为一种监测海上钻井平台管路溢油的潜航器及监测方法,包括遥感潜航器(1)、溢油监测浮标(3)和油管探测机构(5),遥感潜航器(1)顶部设置有收放绳机构(2),收放绳机构(2)与溢油监测浮标(3)连接,遥感潜航器(1)的下端通过悬挂臂组件(4)连接有油管探测机构(5),能够在对水面下的输油管路进行检测时改变走向,在输油管路检测装置不脱离输油管的情况下通过输油管的弯曲处,同时能够在水面以下通过雷达进行溢油区域的监测。

权利要求 :

1.一种监测海上钻井平台管路溢油的潜航器,包括遥感潜航器(1)、溢油监测浮标(3)和油管探测机构(5),其特征在于,所述遥感潜航器(1)包括潜航器本体(101),所潜航器本体(101)的后部两侧设置有左侧推进机构(102)和右侧推进机构(104),所述潜航器本体(101)的尾端设置有后推进机构(103),所述后推进机构(103)实现所述遥感潜航器(1)的前进和后退,所述左侧推进机构(102)和右侧推进机构(104)实现所述遥感潜航器(1)的转向;

所述遥感潜航器(1)顶部设置有收放绳机构(2),所述收放绳机构(2)与所述溢油监测浮标(3)连接,所述收放绳机构(2)能够释放浮标缆绳(204),以改变所述溢油监测浮标(3)距离水面的深度,在收绳状态所述收放绳机构(2)与所述溢油监测浮标(3)抵接;

所述溢油监测浮标(3)包括浮力基座(301)、溢油探测雷达(302)和溢油监测杆(303),所述浮力基座(301)能够在所述收放绳机构(2)释放浮标缆绳(204)时通过浮力在水体中上升,所述溢油探测雷达(302)在水面以下时能够探测水面的溢油区域,所述溢油监测杆(303)能够伸出水面进行溢油检测;

所述遥感潜航器(1)的下端通过悬挂臂组件(4)连接有油管探测机构(5),所述油管探测机构(5)抵接输油管路(6)移动,所述输油管路(6)包括输油直管(601)、直管连接套(602)和弯管连接套(603),所述油管探测机构(5)能够沿着直线状态/转弯状态的输油管路(6)移动,并实现对输油管路(6)的检测;

所述悬挂臂组件(4)包括悬臂本体(401)、上铰接端(402)、下铰接端(403)、支撑板(404)、铰接座(405)和转动轴(406),所述潜航器本体(101)的下端可转动的连接所述悬臂本体(401)的上铰接端(402),所述悬臂本体(401)的下铰接端(403)通过铰接座(405)可转动的连接所述支撑板(404),所述支撑板(404)的下端面设置有转动轴(406);

所述油管探测机构(5)包括U型支撑架(501)、转动座(502)、支撑滚轮(503)、碰撞检测板(504)、弹性伸缩机构(505)、碰撞传感器(506)、传感器容置孔(507)、滚轮转轴(508)、滑动导向杆(509)、探测支撑板(510)、探伤传感器(511),所述U型支撑架(501)通过转动座(502)可转动的设置在所述转动轴(406)上,所述U型支撑架(501)的两侧的上部设置有容置空间,两个所述容置空间内分别设置有竖向设置的滑动导向杆(509),所述滚轮转轴(508)的两侧设置有滑动导向孔,所述滚轮转轴(508)的两端通过所述滑动导向孔能够在所述导向杆(509)上实现滑动,所述滚轮转轴(508)与所述容置空间的上端面之间的所述导向杆(509)上还套设有复位弹簧,所述滚轮转轴(508)上可转动的设置有支撑滚轮(503),所述支撑滚轮(503)与所述U型支撑架(501)的下部组成的限制空间能够容纳所述输油管路(6),所述滚轮转轴(508)的一侧还设置有探测支撑板(510),所述探测支撑板(510)上设置有能够对所述输油管路(6)进行检测的探伤传感器(511),所述支撑滚轮(503)沿着所述输油管路(6)的表面滚动,当通过具有一定高度落差的所述直管连接套(602)和弯管连接套(603)时,所述探测支撑板(510)和探伤传感器(511)能够随着所述支撑滚轮(503)上下移动;

所述U型支撑架(501)位于所述输油管路(6)两侧的部分,且该部分的前进方向的侧面上分别设置有碰撞检测板(504),所述碰撞检测板(504)通过所述弹性伸缩机构(505)与所述U型支撑架(501)的前侧面连接,所述U型支撑架(501)上对应所述碰撞检测板(504)的位置处设置有碰撞传感器(506),所述碰撞传感器(506)的主体设置于所述U型支撑架(501)上的传感器容置孔(507)内;

所述遥感潜航器(1)驱动所述油管探测机构(5)沿着所述输油管路(6)移动,在所述输油管路(6)的转弯处,两个所述碰撞检测板(504)中的一个受到所述输油管路(6)碰撞,所述碰撞驱动所述U型支撑架(501)相对于所述支撑板(404)转动一定角度,同时所述受到所述输油管路(6)碰撞的碰撞检测板(504)触发对应的碰撞传感器(506),该碰撞传感器(506)控制所述左侧推进机构(102)和/或右侧推进机构(104)实现所述遥感潜航器(1)的转向;

收放绳机构(2)包括收放壳体(201)、浮标基座(202)、长腰孔(203)、浮标缆绳(204)、固定轮座(205)、伸缩驱动机构(206)、滑动轮座(207)、固定绕绳辊(208)、滑动绕绳辊(209)、缆绳固定座(210)、轮座滑轨(211);

所述固定轮座(205)与所述潜航器本体(101)固定连接,所述固定轮座(205)和滑动轮座(207)之间通过伸缩驱动机构(206)连接,并且所述伸缩驱动机构(206)的伸缩杆与所述滑动轮座(207)连接,所述滑动轮座(207)的底部设置有轮座滑轨(211),所述固定轮座(205)上可转动的设置有固定绕绳辊(208),所述滑动轮座(207)上可转动的设置有滑动绕绳辊(209);

所述收放壳体(201)罩设于所述收放绳机构(2)的外部,所述收放壳体(201)的顶面设置有浮标基座(202),所述浮标基座(202)的形状与所述浮力基座(301)的底部形状相适配,所述浮标基座(202)上还设置有长腰孔(203),所述浮标缆绳(204)从潜航器本体(101)上的缆绳固定座(210)伸出后,缠绕在所述固定绕绳辊(208)和滑动绕绳辊(209)上预设圈数后,穿过所述长腰孔(203)后伸出所述收放壳体(201)并连接所述浮力基座(301)的底部;

所述伸缩驱动机构(206)驱动所述滑动轮座(207)与所述固定轮座(205)之间的间距发生改变,进而改变浮标缆绳(204)在所述固定绕绳辊(208)和滑动绕绳辊(209)上的缠绕长度,进而改变浮力基座(301)与潜航器本体(101)之间的距离。

2.一种溢油监测方法,采用权利要求1所述的监测海上钻井平台管路溢油的潜航器,其特征在于,包括以下步骤,

步骤a,控制遥感潜航器(1)上的收放绳机构(2)处于收绳状态,通过浮标缆绳(204)使得溢油监测浮标(3)紧固在所述收放壳体(201)的浮标基座(202)上;

步骤b,控制遥感潜航器(1)移动使得所述油管探测机构(5)的支撑滚轮(503)抵接输油管路(6),使得油管探测机构(5)沿着所述输油管路(6)移动,并通过探伤传感器(511)对所述输油管路(6)进行检测;

步骤c,所述油管探测机构(5)移动至所述输油管路(6)的转弯处时,所述油管探测机构(5)一侧的碰撞检测板(504)受到改变走向的输油管路(6)的管壁的碰撞,使该侧的碰撞传感器(506)发出信号,该信号控制左侧推进机构(102)和/或右侧推进机构(104)实现遥感潜航器(1)的转向,并且通过U型支撑架(501)的一侧受力,实现U型支撑架(501)相对于支撑板(404)转动一定角度,配合左侧推进机构(102)和/或右侧推进机构(104)的转向力,实现油管探测机构(5)通过所述输油管路(6)的转弯段。

3.根据权利要求2所述的溢油监测方法,其特征在于,还包括以下步骤,

步骤d,控制遥感潜航器(1)上的收放绳机构(2)释放浮标缆绳(204),浮力基座(301)受到浮力上浮,使得溢油监测杆(303)伸出水面,检测水面是否存在溢油;

步骤e,当检测到水面存在溢油时,通过收放绳机构(2)驱动所述溢油监测浮标(3)下沉至水面以下预定深度,通过溢油探测雷达(302)对上方的水面进行探测,并通过探测数据识别溢油区域的边界;

步骤f,控制遥感潜航器(1)在水下移动并重复所述步骤d和步骤e,确定水面溢油区域的完整边界。

说明书 :

一种监测海上钻井平台管路溢油的潜航器及监测方法

技术领域

[0001] 本发明涉及海洋环境监测技术领域,具体为一种监测海上钻井平台管路溢油的潜航器及监测方法。

背景技术

[0002] 随着海洋运输产业的蓬勃发展,以及越来越多的海洋石油钻井平台的建成,海上溢油事故的出现频率越来越高。溢油事故作为海洋环境污染的重大源头之一,多年来一直是各国关注的焦点。据统计,每年通过各种途径泄漏入海洋的石油和石油产品约占世界石油总产量0.5%。石油泄漏不仅会对海洋生态造成严重的破坏,同时对人类健康、区域经济也会带来严重的危害。
[0003] 目前,海上溢油监测的模式主要包括卫星音频监视、远距离航拍音频监视、远程船舶音频监视、CCT 溢油监视、定点和浮标监视等,卫星电视跟踪探测器使用卫星作为工作平台,并使用由卫星生成的各种溢油探针传感器从地表提取信息并确定溢油水的表面,然后对信息进行处理。雷达遥感也是重要的溢油检测手段之一,利用港口和船舶装备的雷达,研制开发船载雷达监测溢油系统,实时监测港口和船舶漏油事件,能够为海洋环境监测、预报、管理、执法等部门提供快速、高效、全天候的雷达海面溢油数字图像,为溢油清除和决策提供科学依据。固定点溢油监测是通过在柱子或桥梁的固定部分安装传感器,有时可以是固定在水面上的建筑、设备等,在此监视模式下使用的传感器主要由激光荧光传感器和电子吸收传感器组。海洋浮标溢油监测,它具有随时连续可靠地收集海洋环境数据的能力,并且还可以执行自动数据收集、自动标记和自动传输。
[0004] 中国专利ZL202111068741.X公开了一种便携式海底电缆巡视无人潜航器,包括设置在框架上的主机舱、驱动组件、气瓶和舵机,通过设置驱动组件和气瓶对主机舱的运动姿态和沉浮状态进行调节,气瓶体积和重量可调,舵机在控制器的作用下调节传感组件的工作角度以及姿态,以便传感组件可以实现主机舱对海底电缆位置的定位和主机舱对海底电缆的跟踪巡视,主机舱上设置图像采集装置,可以通过控制器与地面控制台通讯,实现对海底电缆的高精度和高准确度的巡视检测。可以对海底电缆进行定期巡视、外力破坏故障巡视以及缺陷定位,搭载4K相机、5.8G图传模块、北斗卫星定位和传感组件等,通过STM32单片机控制器进行控制,能够通过遥控的方式进行运动以及自动巡视运动。
[0005] 中国专利ZL202110075404.7公开了一种定点观测的溢油报警浮标装置,包括浮标主体和多个均匀安装在浮标上的工作箱,工作箱内均设置有用于避免浮标过度晃动进而提高观测数据准确性和数据传递稳定性的辅助观测部件,浮标主体放置在指定工作地点,通过辅助观测部件减小了浮标主体的晃动程度,通过降低数据测量误差和保证天线与北斗卫星的正常信号传递,以此提高观测数据的准确性,浮标主体采用DPS‑3m‑B型的浮标,并搭载溢油监测传感器、气象传感器、GPS、波浪仪、数据采集器、通讯设备、太阳能板、锚灯等设备,实现监测水中油、风速、风向、气压、气温、湿度、海流、水温、盐度等多种参数。
[0006] 然而现有技术中对于溢油的检测不能够对输油管路进行监测,只能在出现溢油后才能进行溢油的观测,并且水下的输油管路设置方式多样,在对输油管路进行检测时,遇到输油管路的转向则需要重新的实现检测装置和输油管路的适配。此外,在空中的航行器上设置的探测雷达对水面进行大范围的溢油检测时,容易受到天气和水文气象的影响,溢油区域探测受到的干扰较大。

发明内容

[0007] 针对现有技术的不足,本发明提供了一种监测海上钻井平台管路溢油的潜航器及监测方法,能够在对水面下的输油管路进行检测时改变走向,在输油管路检测装置不脱离输油管的情况下通过输油管的弯曲处,同时能够在水面以下通过雷达进行溢油区域的监测。
[0008] 为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
[0009] 一种用于监测海上石油钻井平台管路溢油的遥感潜航器,包括遥感潜航器、溢油监测浮标和油管探测机构,所述遥感潜航器包括潜航器本体,所潜航器本体的后部两侧设置有左侧推进机构和右侧推进机构,所述潜航器本体的尾端设置有后推进机构,所述后推进机构实现所述遥感潜航器的前进和后退,所述左侧推进机构和右侧推进机构实现所述遥感潜航器的转向;
[0010] 所述遥感潜航器顶部设置有收放绳机构,所述收放绳机构与所述溢油监测浮标连接,所述收放绳机构能够释放浮标缆绳,以改变所述溢油监测浮标距离水面的深度,在收绳状态所述收放绳机构与所述溢油监测浮标抵接;
[0011] 所述溢油监测浮标包括浮力基座、溢油探测雷达和溢油监测杆,所述浮力基座能够在所述收放绳机构释放浮标缆绳时通过浮力在水体中上升,所述溢油探测雷达在水面以下时能够探测水面的溢油区域,所述溢油监测杆能够伸出水面进行溢油检测;
[0012] 所述遥感潜航器的下端通过悬挂臂组件连接有油管探测机构,所述油管探测机构抵接输油管路移动,所述输油管路包括输油直管、直管连接套和弯管连接套,所述油管探测机构能够沿着直线状态/转弯状态的输油管路移动,并实现对输油管路的检测。
[0013] 进一步的,所述悬挂臂组件包括悬臂本体、上铰接端、下铰接端、支撑板、铰接座和转动轴,所述潜航器本体的下端可转动的连接所述悬臂本体的上铰接端,所述悬臂本体的下铰接端通过铰接座可转动的连接所述支撑板,所述支撑板的下端面设置有转动轴。
[0014] 进一步的,所述油管探测机构包括U型支撑架、转动座、支撑滚轮、碰撞检测板、弹性伸缩机构、碰撞传感器、传感器容置孔、滚轮转轴、滑动导向杆、探测支撑板、探伤传感器,所述U型支撑架通过转动座可转动的设置在所述转动轴上,所述U型支撑架的两侧的上部设置有容置空间,两个所述容置空间内分别设置有竖向设置的滑动导向杆,所述滚轮转轴的两侧设置有滑动导向孔,所述滚轮转轴的两端通过所述滑动导向孔能够在所述导向杆上实现滑动,所述滚轮转轴与所述容置空间的上端面之间的所述导向杆上还套设有复位弹簧,所述滚轮转轴上可转动的设置有支撑滚轮,所述支撑滚轮与所述U型支撑架的下部组成的限制空间能够容纳所述输油管路,所述滚轮转轴的一侧还设置有探测支撑板,所述探测支撑板上设置有能够对所述输油管路进行检测的探伤传感器,所述支撑滚轮沿着所述输油管路的表面滚动,当通过具有一定高度落差的所述直管连接套和弯管连接套时,所述探测支撑板和探伤传感器能够随着所述支撑滚轮上下移动。
[0015] 进一步的,所述U型支撑架位于所述输油管路两侧的部分,且该部分的前进方向的侧面上分别设置有碰撞检测板,所述碰撞检测板通过所述弹性伸缩机构与所述U型支撑架的前侧面连接,所述U型支撑架上对应所述碰撞检测板的位置处设置有碰撞传感器,所述碰撞传感器的主体设置于所述U型支撑架上的传感器容置孔内;
[0016] 所述遥感潜航器驱动所述油管探测机构沿着所述输油管路移动,在所述输油管路的转弯处,两个所述碰撞检测板中的一个受到所述输油管路碰撞,所述碰撞驱动所述U型支撑架相对于所述支撑板转动一定角度,同时所述受到所述输油管路碰撞的碰撞检测板触发对应的碰撞传感器,该碰撞传感器控制所述左侧推进机构和/或右侧推进机构实现所述遥感潜航器的转向。
[0017] 进一步的,收放绳机构包括收放壳体、浮标基座、长腰孔、浮标缆绳、固定轮座、伸缩驱动机构、滑动轮座、固定绕绳辊、滑动绕绳辊、缆绳固定座、轮座滑轨;
[0018] 所述固定轮座与所述潜航器本体固定连接,所述固定轮座和滑动轮座之间通过伸缩驱动机构连接,并且所述伸缩驱动机构的伸缩杆与所述滑动轮座连接,所述滑动轮座的底部设置有轮座滑轨,所述固定轮座上可转动的设置有固定绕绳辊,所述滑动轮座上可转动的设置有滑动绕绳辊;
[0019] 所述收放壳体罩设于所述收放绳机构的外部,所述收放壳体的顶面设置有浮标基座,所述浮标基座的形状与所述浮力基座的底部形状相适配,所述浮标基座上还设置有长腰孔,所述浮标缆绳从潜航器本体上的缆绳固定座伸出后,缠绕在所述固定绕绳辊和滑动绕绳辊上预设圈数后,穿过所述长腰孔后伸出所述收放壳体并连接所述浮力基座的底部;
[0020] 所述伸缩驱动机构驱动所述滑动轮座与所述固定轮座之间的间距发生改变,进而改变浮标缆绳在所述固定绕绳辊和滑动绕绳辊上的缠绕长度,进而改变浮力基座与潜航器本体之间的距离。
[0021] 一种溢油监测方法,采用上述的用于监测海上石油钻井平台管路溢油的遥感潜航器,包括以下步骤,
[0022] 步骤a,控制遥感潜航器上的收放绳机构处于收绳状态,通过浮标缆绳使得溢油监测浮标紧固在所述收放壳体的浮标基座上;
[0023] 步骤b,控制遥感潜航器移动使得所述油管探测机构的支撑滚轮抵接输油管路,使得油管探测机构沿着所述输油管路移动,并通过探伤传感器对所述输油管路进行检测;
[0024] 步骤c,所述油管探测机构移动至所述输油管路的转弯处时,所述油管探测机构一侧的碰撞检测板受到改变走向的输油管路的管壁的碰撞,使该侧的碰撞传感器发出信号,该信号控制左侧推进机构和/或右侧推进机构实现遥感潜航器的转向,并且通过U型支撑架的一侧受力,实现U型支撑架相对于支撑板转动一定角度,配合左侧推进机构和/或右侧推进机构的转向力,实现油管探测机构通过所述输油管路的转弯段。
[0025] 进一步的,还包括以下步骤:
[0026] 步骤d,控制遥感潜航器上的收放绳机构释放浮标缆绳,浮力基座受到浮力上浮,使得溢油监测杆伸出水面,检测水面是否存在溢油;
[0027] 步骤e,当检测到水面存在溢油时,通过收放绳机构驱动所述溢油监测浮标下沉至水面以下预定深度,通过溢油探测雷达对上方的水面进行探测,并通过探测数据识别溢油区域的边界;
[0028] 步骤f,控制遥感潜航器在水下移动并重复所述步骤d和步骤e,确定水面溢油区域的完整边界。
[0029] 与现有技术相比,本发明提供了一种监测海上钻井平台管路溢油的潜航器及监测方法,具备以下有益效果:
[0030] 1.在对水下输油管路进行检测时,输油管的转弯处以及其它连接处是较容易出现石油泄漏的位置,本发明通过油管探测机构上的旋转机构以及碰撞检测装置,同时控制遥感潜航器配合,能够实现油管探测机构不脱离输油管路的情况下通过输油管路的转弯处,能够实现对输油管路转弯处的全覆盖检测;
[0031] 2.本发明通过溢油监测杆实现水面溢油是否存在的检测,当检测到水面存在溢油发生时,可在控制遥感潜航器继续行驶的同时控制溢油监测浮标下沉至水面以下预设位置,通过溢油探测雷达检测顶部的水面溢油区域,可通过溢油探测雷达检测到的信号识别溢油区域的边界。

附图说明

[0032] 图1为本发明的遥感潜航器的整体结构示意图;
[0033] 图2为本发明的遥感潜航器的另一方向的示意图;
[0034] 图3为本发明的收放绳机构的结构示意图;
[0035] 图4为本发明的遥感潜航器的俯视结构示意图;
[0036] 图5为本发明的遥感潜航器的另一方向的示意图;
[0037] 图6为本发明的油管探测机构的结构示意图;
[0038] 图7为本发明的油管探测机构的另一方向的示意图;
[0039] 图8为本发明的油管探测机构在弯管处的入弯示意图;
[0040] 图9为本发明的油管探测机构在弯管处的出弯示意图;
[0041] 图中:遥感潜航器1、潜航器本体101、左侧推进机构102、后推进机构103、右侧推进机构104、收放绳机构2、收放壳体201、浮标基座202、长腰孔203、浮标缆绳204、固定轮座205、伸缩驱动机构206、滑动轮座207、固定绕绳辊208、滑动绕绳辊209、缆绳固定座210、轮座滑轨211、溢油监测浮标3、浮力基座301、溢油探测雷达302、溢油监测杆303、悬挂臂组件
4、悬臂本体401、上铰接端402、下铰接端403、支撑板404、铰接座405、转动轴406、油管探测机构5、U型支撑架501、转动座502、支撑滚轮503、碰撞检测板504、弹性伸缩机构505、碰撞传感器506、传感器容置孔507、滚轮转轴508、滑动导向杆509、探测支撑板510、探伤传感器
511、输油管路6、输油直管601、直管连接套602、弯管连接套603。

具体实施方式

[0042] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0043] 下面根据附图1‑9对本发明进行详细的描述,本发明的用于监测海上石油钻井平台管路溢油的遥感潜航器,包括遥感潜航器1、溢油监测浮标3和油管探测机构5,所述遥感潜航器1包括潜航器本体101,所潜航器本体101的后部两侧设置有左侧推进机构102和右侧推进机构104,所述潜航器本体101的尾端设置有后推进机构103,所述后推进机构103实现所述遥感潜航器1的前进和后退,所述左侧推进机构102和右侧推进机构104实现所述遥感潜航器1的转向;
[0044] 所述遥感潜航器1顶部设置有收放绳机构2,所述收放绳机构2与所述溢油监测浮标3连接,所述收放绳机构2能够释放浮标缆绳204,以改变所述溢油监测浮标3距离水面的深度,在收绳状态所述收放绳机构2与所述溢油监测浮标3抵接;
[0045] 所述溢油监测浮标3包括浮力基座301、溢油探测雷达302和溢油监测杆303,所述浮力基座301能够在所述收放绳机构2释放浮标缆绳204时通过浮力在水体中上升,所述溢油探测雷达302在水面以下时能够探测水面的溢油区域,所述溢油监测杆303能够伸出水面进行溢油检测;
[0046] 所述遥感潜航器1的下端通过悬挂臂组件4连接有油管探测机构5,所述油管探测机构5抵接输油管路6移动,所述输油管路6包括输油直管601、直管连接套602和弯管连接套603,所述油管探测机构5能够沿着直线状态/转弯状态的输油管路6移动,并实现对输油管路6的检测。
[0047] 进一步的,所述悬挂臂组件4包括悬臂本体401、上铰接端402、下铰接端403、支撑板404、铰接座405和转动轴406,所述潜航器本体101的下端可转动的连接所述悬臂本体401的上铰接端402,所述悬臂本体401的下铰接端403通过铰接座405可转动的连接所述支撑板404,所述支撑板404的下端面设置有转动轴406。
[0048] 进一步的,所述油管探测机构5包括U型支撑架501、转动座502、支撑滚轮503、碰撞检测板504、弹性伸缩机构505、碰撞传感器506、传感器容置孔507、滚轮转轴508、滑动导向杆509、探测支撑板510、探伤传感器511,所述U型支撑架501通过转动座502可转动的设置在所述转动轴406上,所述U型支撑架501的两侧的上部设置有容置空间,两个所述容置空间内分别设置有竖向设置的滑动导向杆509,所述滚轮转轴508的两侧设置有滑动导向孔,所述滚轮转轴508的两端通过所述滑动导向孔能够在所述导向杆509上实现滑动,所述滚轮转轴508与所述容置空间的上端面之间的所述导向杆509上还套设有复位弹簧,所述滚轮转轴
508上可转动的设置有支撑滚轮503,所述支撑滚轮503与所述U型支撑架501的下部组成的限制空间能够容纳所述输油管路6,所述滚轮转轴508的一侧还设置有探测支撑板510,所述探测支撑板510上设置有能够对所述输油管路6进行检测的探伤传感器511,所述支撑滚轮
503沿着所述输油管路6的表面滚动,当通过具有一定高度落差的所述直管连接套602和弯管连接套603时,所述探测支撑板510和探伤传感器511能够随着所述支撑滚轮503上下移动。
[0049] 进一步的,所述U型支撑架501位于所述输油管路6两侧的部分,且该部分的前进方向的侧面上分别设置有碰撞检测板504,所述碰撞检测板504通过所述弹性伸缩机构505与所述U型支撑架501的前侧面连接,所述U型支撑架501上对应所述碰撞检测板504的位置处设置有碰撞传感器506,所述碰撞传感器506的主体设置于所述U型支撑架501上的传感器容置孔507内;
[0050] 所述遥感潜航器1驱动所述油管探测机构5沿着所述输油管路6移动,在所述输油管路6的转弯处,两个所述碰撞检测板504中的一个受到所述输油管路6碰撞,所述碰撞驱动所述U型支撑架501相对于所述支撑板404转动一定角度,同时所述受到所述输油管路6碰撞的碰撞检测板504触发对应的碰撞传感器506,该碰撞传感器506控制所述左侧推进机构102和/或右侧推进机构104实现所述遥感潜航器1的转向。
[0051] 在对水下输油管路进行检测时,输油管的转弯处以及其它连接处是较容易出现石油泄漏的位置,本发明通过油管探测机构上的旋转机构以及碰撞检测装置,同时控制遥感潜航器配合,能够实现油管探测机构不脱离输油管路的情况下通过输油管路的转弯处,能够实现对输油管路转弯处的全覆盖检测。
[0052] 进一步的,收放绳机构2包括收放壳体201、浮标基座202、长腰孔203、浮标缆绳204、固定轮座205、伸缩驱动机构206、滑动轮座207、固定绕绳辊208、滑动绕绳辊209、缆绳固定座210、轮座滑轨211;
[0053] 所述固定轮座205与所述潜航器本体101固定连接,所述固定轮座205和滑动轮座207之间通过伸缩驱动机构206连接,并且所述伸缩驱动机构206的伸缩杆与所述滑动轮座
207连接,所述滑动轮座207的底部设置有轮座滑轨211,所述固定轮座205上可转动的设置有固定绕绳辊208,所述滑动轮座207上可转动的设置有滑动绕绳辊209;
[0054] 所述收放壳体201罩设于所述收放绳机构2的外部,所述收放壳体201的顶面设置有浮标基座202,所述浮标基座202的形状与所述浮力基座301的底部形状相适配,所述浮标基座202上还设置有长腰孔203,所述浮标缆绳204从潜航器本体101上的缆绳固定座210伸出后,缠绕在所述固定绕绳辊208和滑动绕绳辊209上预设圈数后,穿过所述长腰孔203后伸出所述收放壳体201并连接所述浮力基座301的底部;
[0055] 所述伸缩驱动机构206驱动所述滑动轮座207与所述固定轮座205之间的间距发生改变,进而改变浮标缆绳204在所述固定绕绳辊208和滑动绕绳辊209上的缠绕长度,进而改变浮力基座301与潜航器本体101之间的距离。
[0056] 本发明通过溢油监测杆实现水面溢油是否存在的检测,当检测到水面存在溢油发生时,可在控制遥感潜航器继续行驶的同时控制溢油监测浮标下沉至水面以下预设位置,通过溢油探测雷达检测顶部的水面溢油区域,可通过溢油探测雷达检测到的信号识别溢油区域的边界。
[0057] 溢油探测雷达对海面的目标电磁辐射特征进行记录,并通过无线技术直接远程获取遥感数据,能够在溢油事故发生后获取发生溢油海域的溢油状况。
[0058] 一种溢油监测方法,采用上述的用于监测海上石油钻井平台管路溢油的遥感潜航器,包括以下步骤,
[0059] 步骤a,控制遥感潜航器1上的收放绳机构2处于收绳状态,通过浮标缆绳204使得溢油监测浮标3紧固在所述收放壳体201的浮标基座202上;
[0060] 步骤b,控制遥感潜航器1移动使得所述油管探测机构5的支撑滚轮503抵接输油管路6,使得油管探测机构5沿着所述输油管路6移动,并通过探伤传感器511对所述输油管路6进行检测;
[0061] 步骤c,所述油管探测机构5移动至所述输油管路6的转弯处时,所述油管探测机构5一侧的碰撞检测板504受到改变走向的输油管路6的管壁的碰撞,使该侧的碰撞传感器506发出信号,该信号控制左侧推进机构102和/或右侧推进机构104实现遥感潜航器1的转向,并且通过U型支撑架501的一侧受力,实现U型支撑架501相对于支撑板404转动一定角度,配合左侧推进机构102和/或右侧推进机构104的转向力,实现油管探测机构5通过所述输油管路6的转弯段。
[0062] 进一步的,还包括以下步骤:
[0063] 步骤d,控制遥感潜航器1上的收放绳机构2释放浮标缆绳204,浮力基座301受到浮力上浮,使得溢油监测杆303伸出水面,检测水面是否存在溢油;
[0064] 步骤e,当检测到水面存在溢油时,通过收放绳机构2驱动所述溢油监测浮标3下沉至水面以下预定深度,通过溢油探测雷达302对上方的水面进行探测,并通过探测数据识别溢油区域的边界;
[0065] 步骤f,控制遥感潜航器1在水下移动并重复所述步骤d和步骤e,确定水面溢油区域的完整边界。
[0066] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。