[發明專利]水平鹽穴形態探測器、遠程監控探測系統及遠程探測方法

在審

• 申請號: 202110029667.4
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN112882038A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 陳燕;郝彥釗;馬春燕
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: G01S15/89
• 分類號: G01S15/89;G01S15/86;H04B10/25
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 苑朝陽

本發明公開一種水平鹽穴形態探測器、遠程監控探測系統及遠程探測方法，涉及鹽穴探測技術領域。水平鹽穴形態探測器包括主體外殼、探測設備、驅動設備和地下監控系統，地下監控系統安裝在主體外殼內，探測設備位于探測器的頭部，負責采集鹽穴的形態，驅動設備設置在探測器尾部，負責探測器在鹽穴中的前進與轉向。遠程監控探測系統包括地面站和光纖通訊設備，位于地面工作區域，并與地下監控系統信號連接；遠程探測方法中，通過遠程監控探測系統發送遠程指令，控制探測器運動、監測探測器姿態和運動信息。本發明提供的水平鹽穴形態探測器、遠程監控探測系統及遠程探測方法能夠擴展鹽穴探測范圍，解決水平鹽穴無法精確探測的問題，實用性強。

技術領域

本發明涉及鹽穴探測技術領域，特別是涉及一種水平鹽穴形態探測器、遠程監控探測系統及遠程探測方法。

背景技術

鹽穴是利用水溶開采方式，在地下較厚的鹽層中采礦后形成的地下洞穴，具有低滲透性和良好的密封性，是儲存石油和天然氣的良好場所。隨著鹽穴的開發利用，其形態的精細探測對儲氣庫的造腔規模和安全性具有重要作用。

傳統鹽穴探測方式是利用電纜拖動成像聲納上下移動，獲取鹽穴的橫向切面，再對切面合成得到鹽穴的形態大小，且主要用于橫向長度不超過百米的豎直型鹽穴。然而，由于鹽穴形態的不規則性和復雜性，此方法無法對直徑長達數百米的水平型鹽穴進行精細探測，適用范圍受限。基于此，提出一種新型的水平鹽穴形態探測技術以克服上述由于鹽穴橫向長度過長導致的聲納無法精確探測的問題，是本發明亟待解決的一個重點問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種水平鹽穴形態探測器、遠程監控探測系統及遠程探測方法，以解決上述現有技術存在的問題，該水平鹽穴形態探測器結構簡單合理、成本低，能夠實現鹽穴探測范圍上的擴展，其遠程監控探測系統及遠程探測方法可監測探測器的實時狀態，保障設備的正常運行。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

本發明提供一種水平鹽穴形態探測器，主要包括：

主體外殼，所述主體外殼內設地下監控系統；

探測設備，所述探測設備安裝于所述主體外殼的頭部，包括成像聲納和/或攝像裝置，所述成像聲納用于獲取鹽穴的縱向切面，所述攝像裝置用于獲取鹽穴的內部圖像；所述成像聲納和/或所述攝像裝置與所述地下監控系統電性連接；

驅動設備，所述驅動設備安裝于所述主體外殼的尾部，用于為探測器的前進和轉向提供動力；所述驅動設備與所述地下監控系統電性連接。

可選的，還包括防護設備，所述防護設備包括浮力塊，所述浮力塊通過支架安裝于所述主體外殼的兩側，用于為所述主體外殼提供浮力和防止探測器翻轉。

可選的，所述主體外殼為魚雷型外殼，包括從頭至尾依次設置的觀測艙、電池艙和控制艙，相鄰艙體之間通過環狀件密封連接。

可選的，所述驅動設備包括轉向推進器和驅動推進器，所述轉向推進器安裝于所述魚雷型外殼的兩側，所述驅動推進器安裝于所述魚雷型外殼的艉部。

可選的，所述成像聲納安裝于所述觀測艙的外側艏部，所述攝像裝置安裝于所述觀測艙的內側艏部。

可選的，所述電池艙內設置有供電電池，用于給所述地下監控系統、所述探測設備和/或所述驅動設備供電。

可選的，所述控制艙內用于安裝所述地下監控系統，所述地下監控系統包括電源管理模塊、樹莓派、控制器和第一光纖收發器。

同時本發明提出一種水平鹽穴形態遠程監控探測系統，包括地面監控系統和如上所述的地下監控系統，所述地面監控系統包括地面站和第二光纖收發器，所述地面站通過所述第二光纖收發器與所述地下監控系統的上述第一光纖收發器信號連接，所述地面站用于通過所述地下監控系統對探測器進行遠程控制，并在人機交互界面實時顯示探測器的姿態、運動信息以及探測到的鹽穴的內部圖像。