CN107123952A - 一种海底电缆敷设方法 - Google Patents

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于常乐
李智刚
郭玥
齐致
李良祎
邱胜军
李彬
赵飞
张硕
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G1/00—Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines
    • H02G1/06—Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines for laying cables, e.g. laying apparatus on vehicle
    • H02G1/10—Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines for laying cables, e.g. laying apparatus on vehicle in or under water

Abstract

本发明提出的是一种海底电缆敷设方法。在施工船上设置有牵引卷扬机操纵履带式水下机器人入水和上浮，履带式水下机器人搭载有两个机械手、两条爬行履带、喷水挖沟系统、液压推进器、电缆跟踪仪、姿态传感器和摄像机。海底敷设电缆时，履带式水下机器人的机械手臂抓住施工船上电缆盘中的电缆，沿着操作程序软件设定的路线，采取喷水挖沟方式精准进行海缆敷设。水下机器人完成海底电缆敷设，不受客观因素影响，适应性强，电缆敷设效率高，不可控事件发生的可能性小，作业人员的安全有可靠的保障。适宜作为一种海底电缆敷设方法应用。

Description

一种海底电缆敷设方法
技术领域
本发明提出的是电力领域的施工方法，具体地说是一种海底电缆敷设方法。
背景技术
随着我国海洋经济开发，海岛供电对海底电力电缆的需求急剧增加，但考虑到海缆敷设过程以及日后运行和维护的难度，供电公司多在浅海域进行海缆的敷设。
目前常见的海缆敷设方式是慢速绞锚牵引式敷埋施工，即施工船上设置牵引卷扬机，在船尾收绞预先敷设在路径轴线上的牵引钢缆，牵引施工船前进，施工船同时牵引水下埋设机，电缆通过导缆笼进入埋设机后，被敷埋于海床上，敷埋施工过程中由拖轮顶推或抛定位锚调整船位。这种施工工艺面临着浅海域施工船装载电缆后吃水量大、敷设过程中要求船舶定位精度高、涨潮退潮环境因素影响的难点。
发明内容
为了能够解决浅海域、滩涂区无法用母船敷设电缆的技术问题，本发明提出了一种海底电缆敷设方法。该方法通过履带式水下机器人配置两个机械手、以喷水挖沟方式在滩涂区进行电缆敷设，解决海底电缆敷设的技术问题。
本发明解决技术问题采用的方案是：
在施工船上设置有牵引卷扬机操纵履带式水下机器人入水和上浮，履带式水下机器人搭载有两个机械手、两条爬行履带、喷水挖沟系统、液压推进器、电缆跟踪仪、姿态传感器和摄像机。
海底敷设电缆时，履带式水下机器人的机械手臂抓住施工船上电缆盘中的电缆，沿着操作程序软件设定的路线，采取喷水挖沟方式精准进行海缆敷设。
在施工过程中通过液压推进器实现机器人的前进后退、左右侧移、水平转向、上浮下潜运动；通过姿态传感器检测机器人姿态、深度和爬行航向，并将传感器的反馈值进行自动控制，精准地沿着预先设定的敷设路径进行工作，自动选择调整运动模式，履带可以自行装卸，实现其自身状态的检测；摄像机水下立体成像，直观判断水下真实环境，准确测绘水下礁石，不可控制风险降低；电缆跟踪仪获取精确的电缆埋设信息，作为机器人爬行跟踪控制反馈信息。
积极效果，本发明采用水下机器人完成海底电缆敷设，不受客观因素影响，适应性强，电缆敷设效率高，不可控事件发生的可能性小，作业人员的安全有可靠的保障。适宜作为一种海底电缆敷设方法应用。
附图说明
图1为本发明示意图。
图中：1.施工船，2.牵引卷扬机，3.履带式水下机器人，3.1.机械手，3.2.爬行履带，3.3.喷水挖沟系统，3.4.液压推进器，3.5.电缆跟踪仪，3.6.姿态传感器。
具体实施方式
据图所示，在施工船1上设置有牵引卷扬机2操纵履带式水下机器人3入水和上浮，履带式水下机器人搭载有两个机械手3.1、两条爬行履带3.2、喷水挖沟系统3.3、液压推进器3.4、电缆跟踪仪3.5、姿态传感器3.6和摄像机。
海底敷设电缆时，履带式水下机器人的机械手臂抓住施工船上电缆盘中的电缆，沿着操作程序软件设定的路线，采取喷水挖沟方式精准进行海缆敷设。
在施工过程中通过液压推进器实现机器人的前进后退、左右侧移、水平转向、上浮下潜运动；通过姿态传感器检测机器人姿态、深度和爬行航向，并将传感器的反馈值进行自动控制，精准地沿着预先设定的敷设路径进行工作，自动选择调整运动模式，履带可以自行装卸，实现其自身状态的检测；摄像机水下立体成像，直观判断水下真实环境，准确测绘水下礁石，不可控制风险降低；电缆跟踪仪获取精确的电缆埋设信息，作为机器人爬行跟踪控制反馈信息。
本发明的特点：
水下机器人完成海底电缆敷设，受环境、天气客观因素影响小，改善了现在常用敷设方式设备繁重、操控性差、造价昂贵、人员施工危险问题，将不可控制风险降到最低，降低施工成本和造价。

Claims (1)

1.一种海底电缆敷设方法，其特征是：在施工船（1）上设置有牵引卷扬机（2）操纵履带式水下机器人（3）入水和上浮，履带式水下机器人搭载有两个机械手（3.1）、两条爬行履带（3.2）、喷水挖沟系统、液压推进器（3.4）、电缆跟踪仪（3.5）、姿态传感器（3.6）和摄像机；
海底敷设电缆时，履带式水下机器人的机械手臂抓住施工船上电缆盘中的电缆，沿着操作程序软件设定的路线，采取喷水挖沟方式精准进行海缆敷设；
在施工过程中通过液压推进器实现机器人的前进后退、左右侧移、水平转向、上浮下潜运动；通过姿态传感器检测机器人姿态、深度和爬行航向，并将传感器的反馈值进行自动控制，精准地沿着预先设定的敷设路径进行工作，自动选择调整运动模式，履带可以自行装卸，实现其自身状态的检测；摄像机水下立体成像，直观判断水下真实环境，准确测绘水下礁石，不可控制风险降低；电缆跟踪仪获取精确的电缆埋设信息，作为机器人爬行跟踪控制反馈信息。
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