[發(fā)明專利]一種海洋電氣間漏磁檢測定位方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811574286.9
• 申請日: 2018-12-21
• 公開（公告）號: CN109541326B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高永才;劉龍
• 申請（專利權(quán)）人: 天津博邁科海洋工程有限公司
• 主分類號: G01R29/08
• 分類號: G01R29/08
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 王麗英

本發(fā)明公開了一種新的電磁泄漏檢測方法，包括以下步驟：通過天線進行數(shù)據(jù)采樣；將采樣的數(shù)據(jù)在進行二次采樣；將二次采樣數(shù)據(jù)構(gòu)造成數(shù)據(jù)矢量；計算構(gòu)造數(shù)據(jù)矢量的協(xié)方差再對協(xié)方差進行分解；得到不同的特征值，特征值的個數(shù)即為信號源的個數(shù)；確定信號子空間；根據(jù)采樣方式和采樣參數(shù)構(gòu)造延遲矩陣Φ；利用空間譜估計公式根據(jù)信號參數(shù)范圍進行距離和方位角二維譜峰搜索；找出極大值點，所對應的距離和角度就是電磁泄露元位置信息。新的電磁泄露檢測原理是使整個系統(tǒng)徹底變成單矩陣、單通道。避免天線矩陣巨大，以及陣元間干擾的問題，該方法可以大大簡化計算的復雜度，有效避免干擾，提高漏磁檢測定位精度，節(jié)約時間成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于海洋工程領(lǐng)域，尤其是涉及一種海洋電氣間漏磁定位檢測方法。

背景技術(shù)

近年來，海洋石油開采量逐年增大，大型油氣模塊的制造需求也越來越多，電磁泄露的危害可以說是非常重大的，尤其在海洋平臺上電磁干擾對于海洋平臺控制精度的影響可能會造成巨大損失。目前海上電氣間漏磁檢測多采用矩陣天線法，即在海洋甲板上安裝多臺信號采集天線，在固定點采集漏磁信號。該方法布置天線矩陣占地大，陣元間距固定，而且陣元間存在相互干擾的耦合問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)的缺點，提供一種海洋電氣間漏磁檢測定位方法，整個系統(tǒng)為單矩陣、單通道。避免了天線矩陣巨大，以及陣元間干擾的問題。

本發(fā)明的一種新的電磁泄漏檢測方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟一、在海洋電氣間外采用單通道天線以速度v作勻速直線運動，在單通道天線1上安裝的信號采集裝置以時間間隔τ_s對海洋電氣間內(nèi)進行電器漏磁采樣；

步驟二、將電器漏磁采樣數(shù)據(jù)傳送給數(shù)據(jù)接收模塊3，在數(shù)據(jù)接收模塊3中進行采樣數(shù)據(jù)的整理，構(gòu)造如下數(shù)據(jù)矩陣：

X＝φaS+N

其中：

φ為由于天線運動造成的時間延遲矩陣；

a為漏磁的方向矢量；

S為漏磁的信號矢量；

N為噪聲數(shù)據(jù)矢量；

s(t₀)為t₀時刻泄露電磁發(fā)出的信號；

M代表單批次采樣最終采樣得到的數(shù)據(jù)個數(shù)；

K代表采樣批數(shù)；

T代表漏磁信號的周期，T＝1/f；

r代表t₀時刻漏磁信號源距離天線的距離；

f代表漏磁信號頻率；

j代表虛數(shù)單位；

t₀代表數(shù)據(jù)采集開始時間；

r₂代表第一個采樣點處距離漏磁信號源的位置；

r_M代表第M采樣點處距離漏磁信號源的位置；

步驟三、將數(shù)據(jù)矩陣方程導入到數(shù)據(jù)處理模塊中，通過空間譜估計算法對矩陣方程進行全域譜峰搜索得到矩陣方程的峰值點，極大值點所對應的距離和角度記為電磁泄漏信號源的位置信息。

本發(fā)明的有益效果：本方法可以有效解決目前天線矩陣體積大，陣元間距固定，陣元間存在耦合現(xiàn)象，且不便攜帶等問題。新的電磁泄露檢測原理是使整個系統(tǒng)徹底變成單矩陣、單通道。避免天線矩陣巨大，以及陣元間干擾的問題?？梢源蟠蠛喕嬎愕膹碗s度，也有效避免干擾提高檢測精度，節(jié)約時間成本。

附圖說明

圖1虛擬單通道陣列接收系統(tǒng)示意圖；