[發明專利]一種海底電纜的地磁探測方法

有效

• 申請號: 202110397860.3
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN113064209B
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 章雪挺;王芳;田曉慶;劉敬彪;朱澤飛
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G01V3/08
• 分類號: G01V3/08;G01V3/40
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 汪丹琪

1.一種海底電纜的地磁探測方法，應用于探測控制端，其特征在于，包括：

步驟S01，控制安裝有質子磁力儀的水下機器人進行初步探測，之后基于初步探測信息確定初步電纜走向和初步位置信息；所述初步探測信息包括水下定位數據與地磁總場；

步驟S02，根據所述初步位置信息，控制安裝有質子磁力儀和兩個磁通門磁力儀的水下機器人下水進行路由探測；接著，基于路由探測期間質子磁力儀測得的地磁總場，控制水下機器人駛向電纜上方，并確定電纜的具體位置信息；然后，基于兩個磁通門磁力儀獲得的X軸分量梯度值，控制水下機器人的艏向，使其沿著初步電纜走向運動；

步驟S03，根據所述具體位置信息，控制安裝有質子磁力儀和兩個磁通門磁力儀的水下機器人下水進行巡檢探測；接著，基于兩個磁通門磁力儀測得的Z軸分量值和水下機器人的下水深度數據，判斷海底電纜是否存在故障以及故障點位置；

其中，質子磁力儀安裝在水下機器人的正前方，兩個磁通門磁力儀分別安裝在水下機器人的兩側。

2.根據權利要求1所述的一種海底電纜的地磁探測方法，其特征在于，所述步驟S01包括：

步驟S11，基于海底電纜的探測范圍，確定覆蓋整個探測范圍的梳狀路徑為安裝有質子磁力儀的水下機器人的初步探測路徑；

步驟S12，控制水下機器人在一定下水深度下，依據初步探測路徑進行初步探測，并記錄初步探測信息；

步驟S13，在水下機器人初步探測結束后，基于初步探測信息確定初步電纜走向和初步位置信息。

3.根據權利要求2所述的一種海底電纜的地磁探測方法，其特征在于，所述基于初步探測信息確定初步電纜走向和初步位置信息包括：基于初步探測信息形成二維等值線圖，將地磁局域極高值或地磁局部極低值的密集區域相關聯，進而判斷出初步電纜走向與初步位置信息。

4.根據權利要求2所述的一種海底電纜的地磁探測方法，其特征在于，所述海底電纜的探測范圍為基于海底電纜的歷史資料確定的矩形探測范圍。

5.根據權利要求1所述的一種海底電纜的地磁探測方法，其特征在于，所述步驟S02包括：

步驟S21，根據初步位置信息，確定安裝有質子磁力儀和兩個磁通門磁力儀的水下機器人的下水位置；

步驟S22，控制水下機器人于下水位置下水，并控制水下機器人行駛至電纜正上方懸停；

步驟S23，根據初步電纜走向，控制水下機器人沿初步電纜走向平移，并根據質子磁力儀測得的地磁總場的變化情況調整水下機器人平移方向；多次平移方向調整后，確定處于地磁總場峰值的電纜正上方位置并懸停于此，并確定電纜的具體位置信息；

步驟S24，控制水下機器人行駛，行駛過程中基于兩個磁通門磁力儀獲得的X軸分量梯度值，控制水下機器人的艏向，使其沿著初步電纜走向運動。

6.根據權利要求5所述的一種海底電纜的地磁探測方法，其特征在于，所述步驟S02還包括具體電纜走向確定步驟：在步驟S23之后且在步驟S24之前，控制水下機器人在懸停處進行多次順時針和逆時針360度旋轉，基于每次旋轉后獲得的X軸極大值和Y軸極大值，確定電纜的方位角，繼而確定具體電纜走向；所述步驟S24控制水下機器人的艏向，使其沿著具體電纜走向運動。

7.根據權利要求5所述的一種海底電纜的地磁探測方法，其特征在于，所述行駛過程中基于兩個磁通門磁力儀測得的X軸分量梯度值，控制水下機器人的艏向的具體過程包括：

當判斷X軸分量梯度值大于X軸正梯度閾值，且地磁總場的變化值大于地磁總場變化閾值時，控制水下機器人的艏向向左轉向；

當判斷X軸分量梯度值大于X軸正梯度閾值且地磁總場的變化值不大于地磁總場變化閾值時，控制水下機器人的艏向向左平移；

當判斷X軸分量梯度值小于X軸負梯度閾值，且地磁總場的變化值大于地磁總場變化閾值時，控制水下機器人的艏向向右轉向；

當判斷X軸分量梯度值小于X軸負梯度閾值，且地磁總場的變化值不大于地磁總場變化閾值時，控制水下機器人的艏向向右平移；

其中，X軸分量梯度值為兩個磁通門磁力儀測得的X軸分量值的差值。