海底管道变形测量传感采集系统设计与实现-9bfae8ee.pdf

海洋工程

DOI：10.3969/j.issn.1001-2206.2024.02.002

海底管道变形测量传感采集系统设计与实现

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段瑞彬，丁银山，牛虎理，王克宽，王来臻，何亚章

1.中国石油集团工程技术研究有限公司，天津300451

2.中国石油集团海洋工程（青岛）有限公司，山东青岛266500

摘要：针对复杂海域较大变形海底管道精准测量需求，设计了海底管道变形测量传感采集系统，利用HMI和

分布式远程IO进行模块化的测量传感与数据采集，采用Modbus协议并建立星型拓扑的通信网络完成测量数据

的可靠传输，实现了变形管道表面三维坐标数据的准确获取；该系统具有测量精度高、响应速度快、工作稳定

可靠等优点，适用于各类型复杂海域；目前已应用于某海底管道变形修复项目，现场测量结果准确有效，保障

了项目的顺利实施。

关键词：变形测量；传感采集；三维坐标；HMI；分布式远程IO；Modbus

Designandimplementationofasensoracquisitionsystemfordeformation

measurementofsubmarinepipelines

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DUANRuibin,DINGYinshan,NIUHuli,WANGKekuan,WANGLaizhen,HEYazhang

1.CNPCEngineeringTechnologyResearchCo.,Ltd.,Tianjin300451,China

2.CNPCOffshoreEngineering(Qingdao)Co.,Ltd.,Qingdao266500,China

Abstract：Toserveaccuratemeasurementrequirementsofsubmarinepipelineswithsignificantdeformationincomplexseaareas,a

sensingandacquisitionsystemwasdesignedfordeformationmeasurementofsubmarinepipelines,withHMIanddistributedremoteIO

usedformodularmeasurementsensinganddatacollection,andModbusprotocoladoptedandastartopologycommunicationnetwork

establishedtoachievereliabletransmissionofmeasurementdata.Inthisway,3Dcoordinatedataonthesurfaceofdeformedpipelines

wereaccuratelyacquired.Boastinghighmeasurementaccuracy,fastresponsespeed,stableandreliableoperation,thissystemis

applicabletovarioustypesofcomplexseaareas,andhasbeenappliedtoasubmarinepipelinedeformationrepairprojectwithaccurate

andeffectiveon-sitemeasurementresults,ensuringthesmoothimplementationoftheproject.

Keywords：deformationmeasurement;sensingcollection;3Dcoordinates;HMI;distributedremoteIO;Modbus

舟山海域某海底输油管道变形缺陷修复整治较大变形海底管道表面三维坐标数据的准确获

项目需要对较大变形管道表面进行精准测量与三取，具有测量精度高、测量响应速度快、系统

[1]

维绘图，以指导结构管卡的设计和安装。该海域工作稳定可靠等优点，满足了项目的实际工程

潮流流速快并且水下能