[發明專利]利用海底管道進行通信的方法及通信系統

無效

• 申請號: 201410040562.9
• 申請日: 2014-01-27
• 公開（公告）號: CN103763004A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 孫勤;盧少同;王紅軍
• 申請（專利權）人: 青島雅合陰保工程技術有限公司
• 主分類號: H04B3/36
• 分類號: H04B3/36
• 代理公司: 青島聯信知識產權代理事務所 37227
• 代理人: 王月玲;王中云

技術領域

本發明涉及一種通信技術，具體地說，是一種直接利用鋪設在海底的海底管道進行數據傳輸的方法和通信系統。

背景技術

海底管道是通過密閉的管道在海底連續地輸送大量液或氣的管道，由于海底的較大的水壓，為了保證管道強度，管道主要為金屬制成，但是海水還有非常強的腐蝕性，管道容易被海水腐蝕，降低管道的壽命。

由于海底管道非常長，而且位于很深的海底，出于海底環境和成本的考慮，目前還沒有可行的技術手段實現海底管道的狀態的檢測數據的傳輸，為了保證海底管道可長時間處于正常狀態，海底管道的設計壽命都非常長，而且采用犧牲陽極的方式進行防腐，使海底管道長時間處在無人看護的狀態，管道的應力情況、陰極保護狀態、是否處于懸空或者擺動的狀態等信息都無法獲知，使管道一直處于一種高風險的狀態下。管道的維護支撐利用潛水員或者水下機器人來進行，維護成本高，當遇到不良天氣時無法作業，環境影響大，維護工作周期長。

發明內容

本發明針對上述現有技術的不足，設計了一種利用海底管道進行通信的方法及通信系統，實現海底管道的檢測以及檢測數據的傳輸，掌握海底管道的狀態。

本發明的利用海底管道進行通信的方法，包含以下步驟：

1）布設設備：沿著海底管道間隔設置若干個遠程終端，所述的遠程終端與海底管道通過導線相連，遠程終端可向海底管道放電，還可檢測海底管道上的電位；

2）發送信號：第一級遠程終端向其對應的海底管道按照設定規律放電，在海底管道上形成呈設定規律的電位，用具有設定規律的電位表示數字信息；

3）接收信號：第二級遠程終端檢測與其相連的海底管道的電位，解析出電位中包含的設定規律中的數字信息，并將數字信息存儲；

4）信號轉發：第二級遠程終端將存儲的數字信息轉化成設定規律，并按照此設定規律向其對應的海底管道放電；

按照上述工作過程，下一級遠程終端依次接收信號并將信號轉發，通過各個遠程終端的依次傳遞，直至使設置的控制終端接收到電位信號，完成信號傳輸，控制終端也可作為第一級遠程終端，進行反向傳輸。

優選的是，所述的電位表示數字信息，是以調頻、調幅或者調幅調頻混合的方式為設定規律放電，使海底管道上形成同等方式的電位，通過電位的大小、頻率，表示數字并形成由數字組成的數字信息。

優選的是，通信過程中，若與下一級遠程終端相鄰的遠程終端接收到了上一級遠程終端發出的信息，并且在設定時間內未接收到下一級遠程終端的轉發信息，與下一級遠程終端相鄰的遠程終端則將接替原下一級遠程終端，作為新的下一級遠程終端，將信號轉發給其對應的再下一級遠程終端，繼續進行電位信號的傳輸。

利用海底管道進行通信的通信系統，包括沿著海底管道間隔設置的若干個遠程終端，所述的遠程終端包括主機、輔助電極和傳感器，主機與輔助電機、傳感器和海底管道都通過導線相連，主機通過輔助電極可向海底管道周圍的介質放電，在對應位置的海底管道上形成電位信號，主機通過傳感器可檢測對應位置的海底管道上的電位信號以及海底管道的狀態信息，遠程終端之間通過放電形成的電位信號進行通訊。

優選的是，主機內設置有依次相連的濾波模塊、采集模塊、控制處理模塊和信號放大模塊，控制處理模塊內設有用以存儲數字信息的存儲器，信號放大模塊通過導線與輔助電極和海底管道連接，濾波模塊通過導線與傳感器和海底管道連接。

優選的是，主機由電池供電。

優選的是，通信系統還設置有控制終端，控制終端可采集對應位置海底管道上的電位信息，使其與遠程終端通過電位信號進行通訊。

本發明的有益效果是：本發明的通信方法和通信系統，直接利用海底管道，通過在海底管道上產生的電位信號表示數字信息，并通過在海底管道上以接力的方式傳遞電位信號進行數字信息的傳遞，實現數據傳輸通信，無須另設通訊線纜等通訊連接介質，成本低，工作方式簡單，可進行雙向傳輸，可實現海底管道的監測，利用海底管道傳輸檢測到的海底管道的狀態信息，使海底管道無須利用潛水員或水下機器人進行定期的全線檢查，節省了維護成本，而且不會受到水文以及環境的影響，大幅縮短維護周期，完整得到海底管道全部的狀態信息。

根據海底管道的具體狀況和需要，遠程終端之間可依次連續的順序傳輸，也可以間隔幾個采用跳躍傳輸，使用靈活性強。在信號傳輸時，相鄰遠程終端可確定下一級遠程終端是否正常運作，并在下一級遠程終端工作異常時，相鄰遠程終端可接替下一級遠程終端，繼續進行信號傳輸，保證通信的可靠性。