[發明專利]一種新型探測水下裝備生物環境數據的方法及系統

在審

• 申請號: 201811329133.8
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN109254294A
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 黃河;郝周敏
• 申請（專利權）人: 美鉆深海能源科技研發（上海）有限公司;美鉆能源科技（上海）有限公司
• 主分類號: G01S15/88
• 分類號: G01S15/88
• 代理公司: 上海元好知識產權代理有限公司 31323
• 代理人: 張靜潔;徐雯瓊

本發明公開一種新型探測水下裝備生物環境數據的方法及系統，該系統包含：發射超聲波信號的聲波發射器，設置在水下裝備的外表面；接收所述超聲波信號的信號接收器，設置在水下裝備的外表面；信號處理模塊，接收由超聲波信號轉化的電信號；檢測壁厚的聲吶測厚儀，設置在水下裝備上；接收預警信號的邏輯控制模塊，將預警信號發送至聲吶測厚儀，啟動聲吶測厚儀檢測壁厚，并將數據反饋至邏輯控制模塊，邏輯控制模塊通過對比原始厚度數據判斷腐蝕情況。本發明能在平常情況下監測設備生物附著情況和檢測設備腐蝕情況，在設備腐蝕情況嚴重時預警，可以規避因生物腐蝕導致的安全事故。

技術領域

本發明涉及水下裝備生物環境監測領域，具體涉及一種新型探測水下裝備生物環境數據的方法及系統。

背景技術

海洋腐蝕除了化學腐蝕、電化學腐蝕外，污損生物及它們的代謝產物也對水下裝備（也可稱水下設備）存在嚴重的腐蝕作用。由于海洋水下環境的復雜情況，目前無法對設備的腐蝕情況進行迅速、直接的觀察與監測，導致設備在水下腐蝕嚴重程度不明，很大幾率在危險期發生事故，造成重大生命財產損失。

目前，常規的對污損生物措施為設備定期上岸進行人工去除，這種方式不能對緊急情況做出及時反應。出于防治的角度，需要一種能實時監測水下設備生物環境的方法。本發明設計能在平常情況下監測設備生物附著情況和檢測設備腐蝕情況，在設備腐蝕情況嚴重時預警，可以規避因生物腐蝕導致的安全事故。

發明內容

本發明的目的是提供一種新型探測水下裝備生物環境數據的方法及系統，設計一種能監測與預警的水下生物環境數據探測裝置，通過定期發射信號，當有表面出現牡蠣等生物附著時，開始進行信號監測，信號的強弱反應了附著情況的嚴重性，當發現表面附著嚴重時，則發出預警信號，啟動預警模塊，在啟動后進行測厚，判斷腐蝕情況，解決上述監測生物環境問題。

為了達到上述目的，本發明公開了一種新型探測水下裝備生物環境數據的系統，包含：

發射超聲波信號的聲波發射器，設置在所述水下裝備的外表面；

接收所述超聲波信號的信號接收器，設置在所述水下裝備的外表面；

信號處理模塊，接收由所述超聲波信號轉化的電信號；

檢測壁厚的聲吶測厚儀，設置在所述水下裝備上；

接收作為預警信號的電信號的邏輯控制模塊，將預警信號發送至所述聲吶測厚儀，啟動所述聲吶測厚儀進行檢測壁厚，并將測量數據反饋至所述邏輯控制模塊中。

優選地，所述聲波發射器設置在所述水下裝備外表面的第一端，所述信號接收器設置在所述水下裝備外表面的第二端。

優選地，所述超聲波信號通過模擬量輸出模塊轉化為電信號輸入到所述信號處理模塊。

優選地，所述信號處理模塊設置有可以記錄且處理初始信號以及將后續信號與初始信號進行比較的內載程序模塊，當比較結果為當前信號衰減至設定閾值時，所述信號處理模塊輸出用于表示附著情況嚴重的電信號，該電信號作為預警信號輸入到所述邏輯控制模塊。

優選地，所述設定閾值為初始信號的50%。

優選地，所述邏輯控制模塊設置有可在接收預警信號后啟動所述聲吶測厚儀的內載程序模塊，所述聲吶測厚儀啟動后按照程序定義的時間定期檢測壁厚，記錄實時數據；所述邏輯控制模塊的內載程序模塊中包含預先輸入的水下裝備壁厚的原始尺寸數據。

優選地，當所述聲吶測厚儀檢測的壁厚數據與所述邏輯控制模塊的內載程序模塊中的水下裝備壁厚原始數據之間的差值達到設定數值時，所述邏輯控制模塊輸出對應信號給外界進行預警。

優選地，所述聲吶測厚儀設置在所述水下裝備的管道或各個儀器上；和/或，所述聲吶測厚儀設置在所述水下裝備外表面與海水的直接接觸部位或管線或彎管上；所述聲吶測厚儀設置有電信號輸入/輸出接口和繼電器。