CN104875867A - 一种载人潜水器深海敷缆作业系统 - Google Patents

Abstract

一种载人潜水器深海敷缆作业系统，包括载人潜水器，潜水器尾部内安装有液压源及阀箱，潜水器作业舱内安装有敷缆绞车，敷缆绞车包括箱体，箱体内安装驱动卷筒旋转的卷筒马达和驱动输送轮旋转的输送马达，卷筒上安装有测长测速接近开关，箱体一端装配有剪切刀的剪切油缸，箱体另一端安装绞车阀箱，与剪切油缸相对应的箱体外壁上安装有切断指示接近开关，海缆依次绕过卷筒和输送轮至海底；位于箱体外端的潜水器作业舱内还安装有接线箱，载人舱端部安装有观察窗，载人舱的顶部安装顶部摄像机，位于载人舱内安装有显示器、绞车操控盒和手动液压泵；位于载人潜水器尾部外侧底端安装有底部摄像机。保证了海底信息网络的安全性。

Description

一种载人潜水器深海敷缆作业系统

技术领域

本发明涉及载人潜水器技术领域，尤其是一种载人潜水器深海敷缆作业系统，主要用途为载人潜水器实现在深海海底完成敷缆作业任务。

背景技术

随着全球通信、海底探测和海洋能源开发等需求的不断扩大，水下海缆的使用越来越广泛，而传统的铺缆船受海上风浪情况影响较大，作业时间受到一定限制。随着海水深度的增加，铺缆船需要不断地调整放缆速度或张力，实际操作困难，容易造成海缆悬空或堆积现象，敷缆过程中还需依靠ROV等水下机器人对海缆敷设状态进行实时观察，同时铺缆船在水面航行的路径易被侦测和记录，使我国的海底信息网络暴露，存在巨大的安全风险。

为了克服铺缆船敷缆作业存在的缺点，本发明公开了一种深海敷缆作业系统。该系统搭载于载人潜水器上，通过载人潜水器在近海底航行并匀速布放海缆实现敷缆作业任务。载人潜水器在近海底航行可有效地避免海底深度变化和海面风浪的影响，可有效降低布缆的高度，更容易控制敷缆的运动状态。同时因其可提高敷缆系统的隐蔽性，保证了我国海底信息网络的安全性。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种载人潜水器深海敷缆作业系统，从而克服了水面铺缆船存在的缺点，并有效的保证了海底信息网络的安全性。

本发明所采用的技术方案如下：

一种载人潜水器深海敷缆作业系统，包括载人潜水器，所述载人潜水器内部从头部至尾部依次形成有载人舱、潜水器作业舱和潜水器尾部，

所述潜水器尾部内安装有液压源及阀箱，

所述潜水器作业舱内安装有敷缆绞车，所述敷缆绞车包括箱体，所述箱体内安装驱动卷筒旋转的卷筒马达和驱动输送轮旋转的输送马达，所述卷筒上安装有测长测速接近开关，所述箱体一端装配有剪切刀的剪切油缸，所述箱体另一端安装绞车阀箱，与剪切油缸相对应的箱体外壁上安装有切断指示接近开关，海缆依次绕过卷筒和输送轮至海底，所述剪切刀的刀口与海缆垂直；

位于箱体外端的潜水器作业舱内还安装有接线箱，

所述载人舱端部安装有观察窗，所述载人舱的顶部安装顶部摄像机，位于载人舱内安装有显示器、绞车操控盒和手动液压泵；

位于载人潜水器尾部外侧底端安装有底部摄像机。

其进一步技术方案在于：

所述绞车阀箱内装有PLC控制板，所述切断指示接近开关及测长测速接近开关分别通过电缆连接至绞车阀箱内的PLC控制板；所述绞车阀箱内装有多个液压阀组，卷筒马达和输送马达通过液压油管连接至各自的液压阀组，所述液压阀组的信号线在绞车阀箱内部通过电缆连接至PLC控制板上；所述绞车阀箱内各液压阀组的压力液压油来自于液压源及阀箱，所述绞车阀箱内的PLC控制板通过水密电缆连接至接线箱内接线板；所述顶部摄像机及底部摄像机分别通过水密电缆连接至接线箱内的接线板，所述接线箱内的接线板通过一根多芯水密电缆连接至载人舱内部的显示器和绞车操控盒；所述敷缆绞车上的剪切油缸通过液压油管与载人舱内的手动液压泵相连；

所述观察窗采用有机玻璃制成；

剪切油缸为单活塞杆液压缸。

本发明的有益效果如下：

本发明结构紧凑、合理，操作方便，克服了水面铺缆船进行海底敷缆的种种缺陷，并且提高了敷缆任务的隐蔽性，保证了海底信息网络的安全性。同时，本发明通过载人舱内的潜航员对载人舱外的海缆进行敷设，并可通过摄像机及有机玻璃观察窗进行实时观测，可以对海缆的敷设状态进行实时调整，保证了海缆的敷设质量。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明电气液压原理图。

其中：1、潜水器尾部；2、液压源及阀箱；3、潜水器作业舱；4、敷缆绞车；5、输送马达；6、测长测速接近开关；7、卷筒马达；8、剪切油缸；9、顶部摄像机；10、观察窗；11、显示器；12、绞车操控盒；13、手动液压泵；14、载人舱；15、载人潜水器；16、接线箱；17、绞车阀箱；18、切断指示接近开关；19、底部摄像机；20、海缆；21、海底。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

如图1和图2所示，本实施例的载人潜水器深海敷缆作业系统，包括载人潜水器15，载人潜水器15内部从头部至尾部依次形成有载人舱14、潜水器作业舱3和潜水器尾部1，

潜水器尾部1内安装有液压源及阀箱2，

潜水器作业舱3内安装有敷缆绞车4，敷缆绞车4包括箱体，箱体内安装驱动卷筒旋转的卷筒马达7和驱动输送轮旋转的输送马达5，卷筒上安装有测长测速接近开关6，箱体一端装配有剪切刀的剪切油缸8，箱体另一端安装绞车阀箱17，与剪切油缸8相对应的箱体外壁上安装有切断指示接近开关18，海缆20依次绕过卷筒和输送轮至海底21，剪切刀的刀口与海缆20垂直；

位于箱体外端的潜水器作业舱3内还安装有接线箱16，

载人舱14端部安装有观察窗10，载人舱14的顶部安装顶部摄像机9，位于载人舱14内安装有显示器11、绞车操控盒12和手动液压泵13；

位于载人潜水器15尾部外侧底端安装有底部摄像机19。

如图2所示，绞车阀箱17内装有PLC控制板，切断指示接近开关18及测长测速接近开关6分别通过电缆连接至绞车阀箱17内的PLC控制板；绞车阀箱17内装有多个液压阀组，卷筒马达7和输送马达5通过液压油管连接至各自的液压阀组，液压阀组的信号线在绞车阀箱17内部通过电缆连接至PLC控制板上；绞车阀箱17内各液压阀组的压力液压油来自于液压源及阀箱2，绞车阀箱17内的PLC控制板通过水密电缆连接至接线箱16内接线板；顶部摄像机9及底部摄像机19分别通过水密电缆连接至接线箱16内的接线板，接线箱16内的接线板通过一根多芯水密电缆连接至载人舱14内部的显示器11和绞车操控盒12；敷缆绞车4上的剪切油缸8通过液压油管与载人舱14内的手动液压泵13相连。

观察窗10采用有机玻璃制成。

剪切油缸8为单活塞杆液压缸。

本发明所述的深海敷缆作业系统主要搭载于载人潜水器上，通过载人舱14内的潜航员操控绞车操控盒12来完成深海敷缆的作业任务，并通过有机玻璃观察窗10及顶部摄像机9及底部摄像机19来观察敷缆绞车4的运行情况及敷设在海底电缆的落地状态。

本发明所述的液压源及阀箱2、接线箱16、绞车操控盒12、显示器11等设备及电子元器件的电源来自于载人潜水器15搭载的铅酸蓄电池。

实际使用过程中，载人潜水器15航行至预定海域海底21，并定高航行，此时载人舱14内的潜航员通过操控绞车操控盒12上的开关及敷缆手柄等按钮，进行深海敷缆作业。

作业过程中测长测速接近开关6将接收到的模拟量信号通过电缆传输至绞车阀箱17内的PLC控制板，PLC控制板将该信号进行处理并将处理后的信号通过电缆、接线箱16、穿载人舱多芯水密电缆传输至载人舱14内的绞车操控盒12进行敷缆长度及敷缆速度的实时显示。

潜航员控制绞车操控盒12上的敷缆手柄的上下幅度，绞车操控盒12将该幅度值的信号通过穿舱多芯水密电缆、接线箱16进入绞车阀箱17内PLC控制板，并进行信号处理，控制绞车阀箱17内的液压阀组，以完成对卷筒马达7及输送马达5的旋转速度的控制，从而调整敷缆速度。

在敷缆过程中，载人舱14外的顶部摄像机9及底部摄像机19将视频信号通过水密电缆、接线箱16、穿舱多芯水密电缆实时传输至载人舱14内的显示器11上，以便潜航员观察舱外海缆20的敷设情况。

当敷缆绞车4出现故障，海缆20难以继续敷设时，为了紧急上浮载人潜水器，保障潜航员生命安全，需要摆脱海缆20的牵制，此时潜航员需要操控载人舱14内的手动液压泵13，该手动液压泵13对剪切油缸8进行供油，从而完成对海缆20的应急切割，当切割刀贴近切断指示接近开关18时，切断指示接近开关18将该信号通过电缆传输至绞车阀箱17内的PLC进行处理，并将处理后的信号通过电缆、接线箱16内接线板、穿舱多芯水密电缆传输至载人舱14内的绞车操控盒12，以进行切断状态的信号显示。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (4)

1.一种载人潜水器深海敷缆作业系统，其特征在于：包括载人潜水器（15），所述载人潜水器（15）内部从头部至尾部依次形成有载人舱（14）、潜水器作业舱（3）和潜水器尾部（1），

所述潜水器尾部（1）内安装有液压源及阀箱（2），

所述潜水器作业舱（3）内安装有敷缆绞车（4），所述敷缆绞车（4）包括箱体，所述箱体内安装驱动卷筒旋转的卷筒马达（7）和驱动输送轮旋转的输送马达（5），所述卷筒上安装有测长测速接近开关（6），所述箱体一端装配有剪切刀的剪切油缸（8），所述箱体另一端安装绞车阀箱（17），与剪切油缸（8）相对应的箱体外壁上安装有切断指示接近开关（18），海缆（20）依次绕过卷筒和输送轮至海底（21），所述剪切刀的刀口与海缆（20）垂直；

位于箱体外端的潜水器作业舱（3）内还安装有接线箱（16），

所述载人舱（14）端部安装有观察窗（10），所述载人舱（14）的顶部安装顶部摄像机（9），位于载人舱（14）内安装有显示器（11）、绞车操控盒（12）和手动液压泵（13）；

位于载人潜水器（15）尾部外侧底端安装有底部摄像机（19）。

2.如权利要求1所述的一种载人潜水器深海敷缆作业系统，其特征在于：所述绞车阀箱（17）内装有PLC控制板，所述切断指示接近开关（18）及测长测速接近开关（6）分别通过电缆连接至绞车阀箱（17）内的PLC控制板；所述绞车阀箱（17）内装有多个液压阀组，卷筒马达（7）和输送马达（5）通过液压油管连接至各自的液压阀组，所述液压阀组的信号线在绞车阀箱（17）内部通过电缆连接至PLC控制板上；所述绞车阀箱（17）内各液压阀组的压力液压油来自于液压源及阀箱（2），所述绞车阀箱（17）内的PLC控制板通过水密电缆连接至接线箱（16）内接线板；所述顶部摄像机（9）及底部摄像机（19）分别通过水密电缆连接至接线箱（16）内的接线板，所述接线箱（16）内的接线板通过一根多芯水密电缆连接至载人舱（14）内部的显示器（11）和绞车操控盒（12）；所述敷缆绞车（4）上的剪切油缸（8）通过液压油管与载人舱（14）内的手动液压泵（13）相连。

3.如权利要求1所述的一种载人潜水器深海敷缆作业系统，其特征在于：所述观察窗（10）采用有机玻璃制成。

4.如权利要求1所述的一种载人潜水器深海敷缆作业系统，其特征在于：剪切油缸（8）为单活塞杆液压缸。