CN109230894B - 用于载人潜水器的rov深海敷缆作业系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于载人潜水器的ROV深海敷缆作业系统，包括布置于载人潜水器上的收放绞车及ROV敷缆操控盒，脐带缆的一端与收放绞车的卷筒缠绕并与ROV敷缆操控盒电连接，所述脐带缆的另一端连接带有敷缆绞车、液压源的遥控无人潜水器，使所述遥控无人潜水器、敷缆绞车与载人潜水器之间的信号实时传输和操控。本发明结构简单、使用方便，本发明可以有效避免海面风浪的影响，具有良好的隐蔽性，保证了海底信息网络的安全性。浮力调节机构在敷缆过程中可保证敷缆绞车在水中的零浮力状态，减少ROV能量的消耗，大大提高了深海海缆的敷设精度。

Description

用于载人潜水器的ROV深海敷缆作业系统
技术领域
本发明涉及潜水器设领域，尤其涉及用于载人潜水器的ROV深海敷缆作业系统。
背景技术
目前水下观测网扩展缆、水下通信光缆都是通过水面船或通过水面船布放ROV进行敷设，作业过程中极易受海面天气和风浪的影响，降低了敷缆效率。
传统的ROV(无人潜水器)敷缆，由于敷缆绞车自身负浮力很大，导致ROV需要时刻开启垂向下的推进器，来抵消敷缆绞车的负浮力，需要消耗大量能量。同时随着海洋安全建设的需要，建设海底监测大型网络系统必不可少，隐蔽作业成为此类系统建设的必备条件，传统的水面船敷缆或ROV敷缆无法满足隐蔽作业需求。
发明内容
本申请人针对上述现有问题，进行了研究改进，提供一种用于载人潜水器的ROV深海敷缆作业系统，其能客服水面敷缆作业存在的缺点，有效避免海面风浪的影响，具有良好的隐蔽性。
本发明所采用的技术方案如下：
一种用于载人潜水器的ROV深海敷缆作业系统，包括布置于载人潜水器上的收放绞车及ROV敷缆操控盒，脐带缆的一端与收放绞车的卷筒缠绕并与ROV敷缆操控盒电连接，所述脐带缆的另一端连接带有敷缆绞车、液压源的遥控无人潜水器，使所述遥控无人潜水器、敷缆绞车与载人潜水器之间的信号实时传输和操控。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述敷缆绞车的具体结构如下：
包括用于收放海缆的卷筒及控制阀箱，所述卷筒由卷筒驱动马达驱动控制，于所述控制阀箱内布置PLC控制板和液压阀组，所述卷筒驱动马达通过液压油管与控制阀箱内的液压阀组连接；
于所述控制阀箱的信号端分别通过电缆连接电动水阀、流量计及用于测量海缆释放速度及长度的测长测速传感器；在所述敷缆绞车上还安装一对由电动水阀控制的水箱及用于实现敷缆绞车零浮力的浮力块；
所述电动水阀通过管路与各水箱连接，在安装有电动水阀的管路上还安装流量计。
本发明的有益效果如下：
本发明结构简单、使用方便，本发明可以有效避免海面风浪的影响，具有良好的隐蔽性，保证了海底信息网络的安全性。浮力调节机构在敷缆过程中可保证敷缆绞车在水中的零浮力状态，减少ROV能量的消耗，大大提高了深海海缆的敷设精度。
附图说明
图1为本发明搭载载人潜水器的结构示意图。
图2为本发明中敷缆绞车的立体结构示意图。
图3为本发明中敷缆绞车的浮力调节原理图。
图4为本发明的接线示意图。
其中：1、收放绞车；2、ROV敷缆操控盒；3、遥控无人潜水器；4、敷缆绞车；5、卷筒驱动马达；6、测长测速传感器；7、海缆；8、浮力块；9、水箱；10、电动水阀；11、流量计；12、液压源；13、脐带缆；14、卷筒；15、控制阀箱。
具体实施方式
下面说明本发明的具体实施方式。
如图1、图2及图3所示，用于载人潜水器的ROV深海敷缆作业系统包括布置于载人潜水器上的收放绞车1及ROV敷缆操控盒2，脐带缆13的一端与收放绞车1的卷筒缠绕并与ROV敷缆操控盒2电连接，脐带缆13的另一端连接带有敷缆绞车4、液压源12的遥控无人潜水器3，使遥控无人潜水器3、敷缆绞车4与载人潜水器之间的信号实时传输和操控。
如图1、图2及图4所示，敷缆绞车4的具体结构如下：
包括用于收放海缆7的卷筒14及控制阀箱15，卷筒14由卷筒驱动马达5驱动控制，于控制阀箱15内布置PLC控制板和液压阀组，卷筒驱动马达5通过液压油管与控制阀箱15内的液压阀组连接。
于控制阀箱15的信号端分别通过电缆连接电动水阀10、流量计11及用于测量海缆7释放速度及长度的测长测速传感器6；在敷缆绞车4上还安装一对由电动水阀10控制的水箱9及用于实现敷缆绞车4零浮力的浮力块8。如图3所示，上述电动水阀10通过管路与各水箱9连接，在安装有电动水阀10的管路上还安装流量计11。上述流量计11、电动水阀10和水箱9构成了浮力调节机构。
本发明的具体实施过程如下：
由载人潜水器携带本发明航行至指定海域并下潜至预定高度，悬停定位，此时载人潜水器舱内的潜航员操纵收放绞车1，将遥控无人潜水器3及敷缆绞车4布放至预定敷缆位置，随后遥控无人潜水器3携带敷缆绞车4定高航行，按照预定路线进行深海敷缆作业。
敷缆过程中，潜航员通过ROV敷缆操控盒启动敷缆绞车4的卷筒驱动马达5，卷筒驱动马达5驱动卷筒14进行放缆，遥控无人潜水器3在自身推进器作用下，携带敷缆绞车4按预定敷缆路径航行，此时测长测速传感器6测量得到模拟量信号通过电缆传输至敷缆绞车4的控制阀箱15内的PLC控制板，PLC控制板将该信号进行处理后传输至载人潜水器载人舱内的ROV敷缆操控盒2进行敷缆长度及敷缆速度的实时显示。
放缆过程中，随着海缆7的敷设长度增加，敷缆绞车4的重量减小，为了保证敷缆绞车4水中零浮力状态，敷缆绞车4的控制阀箱15内的PLC控制板控制打开电动水阀10进行注水，根据放缆速度九流量计11反馈的流量信息实时调整注水速度，进行浮力调整。
潜航员通过操控ROV操控盒2控制无人潜水器航速、航向、水深等参数，遥控无人潜水器3配备的传感器测量得到航速、航向、水深等数据并传输至敷缆绞车4中控制阀箱15内的PLC控制板上，PLC控制板根据遥控无人潜水器3的航行状态计算并控制放缆速度。
本发明结构简单、使用方便，本发明可以有效避免海面风浪的影响，具有良好的隐蔽性，保证了海底信息网络的安全性。浮力调节机构在敷缆过程中可保证敷缆绞车在水中的零浮力状态，减少ROV能量的消耗，大大提高了深海海缆的敷设精度。
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，在不违背本发明的基本结构的情况下，本发明可以作任何形式的修改。

Claims (2)

1.一种用于载人潜水器的ROV深海敷缆作业系统，其特征在于：包括布置于载人潜水器上的收放绞车(1)及ROV敷缆操控盒(2)，脐带缆(13)的一端与收放绞车(1)的卷筒缠绕并与ROV敷缆操控盒(2)电连接，所述脐带缆(13)的另一端连接带有敷缆绞车(4)、液压源(12)的遥控无人潜水器(3)，使所述遥控无人潜水器(3)、敷缆绞车(4)与载人潜水器之间的信号实时传输和操控，由此完成遥控无人潜水器(3)、敷缆绞车(4)布放至预定敷缆位置、及遥控无人潜水器(3)携带敷缆绞车(4)定高航行按照预定路线进行深海敷缆作业；
所述敷缆绞车(4)的具体结构如下：
包括用于收放海缆(7)的卷筒(14)及控制阀箱(15)，所述卷筒(14)由卷筒驱动马达(5)驱动控制，于所述控制阀箱(15)内布置PLC控制板和液压阀组，所述卷筒驱动马达(5)通过液压油管与控制阀箱(15)内的液压阀组连接；
于所述控制阀箱(15)的信号端分别通过电缆连接电动水阀(10)、流量计(11)及用于测量海缆(7)释放速度及长度的测长测速传感器(6)；在所述敷缆绞车(4)上还安装一对由电动水阀(10)控制的水箱(9)及用于实现敷缆绞车(4)零浮力的浮力块(8)。
2.如权利要求1所述的用于载人潜水器的ROV深海敷缆作业系统，其特征在于：所述电动水阀(10)通过管路与各水箱(9)连接，在安装有电动水阀(10)的管路上还安装流量计(11)。
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