[发明专利]一种海底电缆的地磁探测方法

说明书

一种海底电缆的地磁探测方法，涉及海底探测技术领域。方法应用于探测控制端，包括：步骤S01，控制安装有质子磁力仪的水下机器人进行初步探测，并确定初步电缆走向和初步位置信息；步骤S02，根据初步位置信息，控制安装有质子磁力仪和两个磁通门磁力仪的水下机器人下水，基于地磁总场，控制水下机器人驶向电缆上方，并确定电缆的具体位置信息；基于磁通门磁力仪获得的X轴分量梯度值，控制水下机器人的艏向沿着初步电缆走向运动；步骤S03，根据具体位置信息，控制安装有质子磁力仪和两个磁通门磁力仪的水下机器人下水；基于地磁总场的Z轴分量值和水下机器人的下水深度数据，判断海底电缆是否存在故障以及故障点位置。本发明探测准确，且实现简单。

技术领域

本发明属于海底探测技术领域，尤其涉及一种海底电缆的地磁探测方法。

背景技术

海底电缆的探测识别与定位是海洋工程领域公认的技术难题。传统主要以潜水员人工观察为主，近年来随着水下机器人技术的飞速发展，通过搭载声、光、磁各类载荷的水下机器人进行自动巡检的技术方法正在引起重视。然而，由于海底电缆大多敷设于海床表面之下，光学方法及大多数声学方法很难起到作用。浅剖这一声学方法可以探测到地表以下，但由于电缆直径有限而受到声学探测分辨率的限制。基于地磁异常场反演的方法来探测海底掩埋电缆是目前最有潜力的方法，但由于对其探测流程、探测方法的研究尚不够深入，因此目前在实际应用中仍存在信号受到复杂背景场干扰，疑似异常的可信度不高等缺陷。

发明专利申请CN201711262447.6公开了一种海底电缆探测水下机器人及作业方法，并具体公开了：水下机器人处于AUV模式时，此时水下机器人为无缆状态，可脱离水面母船限制，通过数传电台和复合天线接收指令，并可在通讯范围以外自主设定作业任务和行进路线，以完成对海底电缆路由勘测和日常巡检作业。水下机器人处于ROV模式时，此时水下机器人为有缆状态，与远程控制平台通过脐带电缆进行通讯，可实时上传视频图像或其他传感器信息，并接收水面母船的电能充电，以完成对海底电缆故障探测和精确定位作业。该发明采用无缆AUV模式和有缆ROV模式的水下机器人进行探测，在探测过程中需要切换不同的工作模式。在有缆ROV模式的探测过程中，海底电缆故障位置和类型主要通过视频图像和其他传感器信息进行判断。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提出了一种故障探测结果可信度高的海底电缆的地磁探测方法。

本发明是通过以下技术方案得以实现的：

一种海底电缆的地磁探测方法，应用于探测控制端，包括：

步骤S01，控制安装有质子磁力仪的水下机器人进行初步探测，之后基于初步探测信息确定初步电缆走向和初步位置信息；所述初步探测信息包括水下定位数据与地磁总场；

步骤S02，根据所述初步位置信息，控制安装有质子磁力仪和两个磁通门磁力仪的水下机器人下水进行路由探测；接着，基于路由探测期间质子磁力仪测得的地磁总场，控制水下机器人驶向电缆上方，并确定电缆的具体位置信息；然后，基于两个磁通门磁力仪获得的X轴分量梯度值，控制水下机器人的艏向，使其沿着初步电缆走向运动；

步骤S03，根据所述具体位置信息，控制安装有质子磁力仪和两个磁通门磁力仪的水下机器人下水进行巡检探测；接着，基于两个磁通门磁力仪测得的Z轴分量值和水下机器人的下水深度数据，判断海底电缆是否存在故障以及故障点位置；

其中，质子磁力仪安装在水下机器人的正前方，两个磁通门磁力仪分别安装在水下机器人的两侧。

本发明能基于地磁信息实时修正电缆位置信息，使得探测过程一直沿着电缆走向进行，探测准确，且实现简单。所述电缆走向在探测过程也在不停修正。

作为优选，所述步骤S01包括：

步骤S11，基于海底电缆的探测范围，确定覆盖整个探测范围的梳状路径为安装有质子磁力仪的水下机器人的初步探测路径；