CN113353218A - 海底节点 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种海底节点，所述海底节点包括浮力装置、座底装置和控制器，包括浮力装置安装在所述海底节点的顶部，所述浮力装置包括储水腔；连通器，一端连通所述储水腔；电磁阀，与所述连通器的另一端相连通；压缩水泵，与所述电磁阀相连通；座底装置，安装在所述海底节点的底部，包括防水电磁装置，与所述海底节点连接；配重，与所述防水电磁装置电磁耦合；控制器，控制所述电磁阀开通，以及控制所述压缩水泵通过所述连通器向所述储水腔注水，使得所述海底节点下沉；所述控制器还控制所述电磁阀开通，以及控制所述压缩水泵通过所述连通器使所述储水腔排水，以及控制所述防水电磁装置使得所述配置与所述防水电磁装置解耦合，使得海底节点上浮。

Description

海底节点

技术领域

本申请涉及油气勘探开发技术领域，具体而言，涉及一种海底节点。

背景技术

近年来，随着海油探测和开采逐步向深海推进，采用部署海底节点获取信息的应用需求逐渐增加。目前，深水区域部署海底节点采用都是水下机器人根据在定位系统的引导下将每个海底节点逐个布放到指定的地点，回收过程与此类似。

本申请的发明人发现，由于水下机器人每次携带的海底节点数量有限，且布放和回收都需要较长的作业时间，因此常规的作业方式作业效率低。另外，由于一般水下机器人体型较大，当水下机器人在深水区域作业时，很难校正洋流造成的影响。

背景技术部分的内容仅仅是公开人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。

发明内容

本申请提供了一种海底节点，解决了布放和回收海底节点作业效率低的问题及布放和回收海底节点时洋流造成的影响。

根据本申请的一方面，提出一种海底节点，包括浮力装置，安装在所述海底节点的顶部，所述浮力装置包括：储水腔；连通器，一端连通所述储水腔；电磁阀，与所述连通器的另一端相连通；压缩水泵，与所述电磁阀相连通；座底装置，安装在所述海底节点的底部，包括：防水电磁装置，与所述海底节点连接；配重，与所述防水电磁装置电磁耦合；控制器，控制所述电磁阀开通，以及控制所述压缩水泵通过所述连通器向所述储水腔注水，使得所述海底节点下沉；所述控制器还控制所述电磁阀开通，以及控制所述压缩水泵通过所述连通器使所述储水腔排水，以及控制所述防水电磁装置使得所述配重与所述防水电磁装置解耦合，使得海底节点上浮。

根据一些实施例，所述连通器与所述储水腔连通端上面有密封圈。

根据一些实施例，所述水箱由耐压壳体材料成型。

根据一些实施例，所述控制器包括：通信装置，用于水声通讯，接收外部指令或者自身的卫星定位信息，以及发送自身的位置信息；所述控制器根据所述指令控制所述电磁阀、所述压缩水泵和所述防水电磁装置。

根据一些实施例，所述通信装置包括卫星通信装置、无线电通信装置、以及至少一个水声定位换能器，其中：所述卫星通信装置用于所述海底节点获取所述卫星定位信息；所述无线电通信装置用于所述海底节点接收所述外部指令和发送自身的位置信息；所述水声定位换能器用于所述海底节点水声通讯。

根据一些实施例，所述海底节点还包括动力装置，所述动力装置还包括至少一个推进器和/或至少一个舵板；所述控制器控制所述动力装置按照设置的方向移动。

根据本申请的一些示例实施例，海底节点利用控制器的通信装置接收布放或回收指令信息，利用浮力装置或座底装置实现上浮或下沉。这样便于海底节点的布放和回收，有利于海底节点的批量布放和回收。和利用水下机器人布放或回收海底节点的方式相比，作业效率更高，作业费用更低。

为能更进一步了解本申请的特征及技术内容，请参阅以下有关本申请的详细说明与附图，但是此说明和附图仅用来说明本申请，而非对本申请的保护范围作任何的限制。

附图说明

下面结合附图详细说明本公开的实施方式。这里，构成本公开一部分的附图用来提供对本公开的进一步理解。本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。

图1示出根据本申请示例实施例的一种海底节点的整体结构示意图。

图2示出根据本申请示例实施例的另一种海底节点的整体结构示意图。

图3示出根据本申请示例实施例的一种海底节点的浮力装置的结构示意图。

图4示出根据本申请示例实施例的一种海底节点的座底装置的结构示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本申请将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有这些特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方式、组元、材料、装置或等。在这些情况下，将不详细示出或描述公知结构、方法、装置、实现、材料或者操作。

附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

以下结合附图对本申请的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本申请，并不用于限定本申请。

图1示出根据本申请示例实施例的一种海底节点的整体结构示意图。图2示出根据本申请示例实施例的另一种海底节点的整体结构示意图。图3示出根据本申请示例实施例的一种海底节点的浮力装置的结构示意图。图4示出根据本申请示例实施例的一种海底节点的座底装置的结构示意图。

如图1~4所示，根据本申请示例实施例，本申请公开一种海底节点，该海底节点包括浮力装置101、座底装置103和控制器。

浮力装置101安装在海底节点的顶部。浮力装置101包括储水腔1017、连通器1011、电磁阀1013、压缩水泵1015。连通器1011一端与储水腔1017相连通，一端与电磁阀1013连通。压缩水泵与电磁阀1013连通。

根据一些实施例，连通器1011与储水腔1017连通端上面有密封圈。根据一些实施例，储水腔1017由耐压壳体材料成型。

根据一些实施例，海底节点包括浮力装置底座1019，电磁阀1013、压缩水泵1015内置在浮力装置底座1019中。储水腔1017和浮力装置底座1019可拆卸卡扣连接。

根据本申请的一些实施例，座底装置103安装在海底节点的底部，座底装置103包括防水电磁装置1031和配重1033。防水电磁装置1031与海底节点连接。配重1033与防水电磁装置1031通过防水电磁铁吸合脱钩电磁耦合。

根据本申请的一些实施例，控制器控制电磁阀1013开通，以及控制压缩水泵1015通过连通器1011向所述储水腔1017注水，使得海底节点下沉。

根据本申请的一些实施例，控制器控制电磁阀1013开通，以及控制压缩水泵1015通过连通器1011使储水腔1017排水，以及控制防水电磁装置1031使得配置1033与防水电磁装置1031解耦合，使得海底节点上浮。

根据一些实施例，控制器包括通信装置，用于水声通讯、接收外部指令或者自身的卫星定位信息，以及发送自身的位置信息。通信装置包括卫星通信装置、无线电通信装置111、以及至少一个水声定位换能器105。卫星通信装置用于海底节点获取卫星定位信息，无线电通信装置用于海底节点接收外部指令和发送自身的位置信息。水声定位换能器用于海底节点水声通讯。

根据一些实施例，海底节点包括动力装置，控制器控制动力装置按照设置的方向移动。动力装置包括至少一个推进器107和/或至少一个舵板201。

根据一些实施例，当海底节点向深水运动时，控制器控制电磁阀1013开通，海水通过水泵出入水口109，控制器控制压缩水泵1015通过连通器1011将海水注入储水腔1017。当储水腔1017的储水量达到要求时，控制器控制电磁阀1013关闭，海底节点实现自动下沉。

根据一些实施例，水泵出入水口109带有滤网。

根据一些实施例，当海底节点向水面运动时，控制器控制电磁阀1013开通，控制器控制压缩水泵1015将海水通过连通器1011从储水腔1017中吸出来，通过水泵出入水口109排出海水，使整节点在海水中呈现正浮力上浮。

根据一些实施例，当海底节点向水面运动时，配重1033与防水电磁装置1031脱离，减少配重1033的重力对海底节点上浮的影响。

海底节点在向深水运动或向水面运动时，由于受洋流等各种因素的因素，与布放位置或者回收位置会发生二维水平方向上的偏移。根据一些实施例，海底节点利用控制器的通信装置接收布放和回收指令信息，控制器的通信装置利用水声通讯装置计算与布放位置或回收位置的位置偏差，控制器控制动力装置在二维水平方向上移动到回收位置下方或者布放位置上方。

根据一些实施例，布放时，海底节点运动到海底后，如果与布放位置存在位置偏差，也需要控制器控制动力装置在二维水平方向上移动到布放位置。

根据一些实施例，回收时，海底节点运动到水面后，如果与回收位置存在位置偏差，也需要控制器控制动力装置在二维水平方向上移动到回收位置。

根据一些实施例，动力装置包括至少一个推进器107和/或至少一个舵板201。至少一个推进器107和/或至少一个舵板201在二维水平面上矢量合成一个推力，可在二维水平面上任何方向移动。如图1所示，为包括三个推进器107的海底节点，三个推进器107在浮力装置101底部四周120°夹角均匀分布。如图2所示，为包括多个舵板201的海底节点。例如，包括4个舵板。

根据一些实施例，海底节点动力装置也可以同时包括推进器和舵板。

根据一些实施例，海底节点到达回收位置后，利用控制器的无线电通信装置向控制装置发送自身的当前位置信息，等待回收。

根据本申请的一些示例实施例，海底节点利用控制器的通信装置接收布放或回收指令信息，利用浮力装置或座底装置实现上浮或下沉。同时，控制器控制动力装置实现二维水平方向上的位置纠偏，使得海底节点自动移动到布放或回收位置，便于海底节点的批量布放和回收。和利用水下机器人布放或回收海底节点的方式相比，作业效率更高，作业费用更低。

最后应说明的是：以上所述仅为本公开的示例实施例而已，并不用于限制本公开，尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种海底节点，其特征在于，所述海底节点包括浮力装置、座底装置和控制器，包括：

浮力装置，安装在所述海底节点的顶部，所述浮力装置包括：

储水腔；

连通器，一端连通所述储水腔；

电磁阀，与所述连通器的另一端相连通；

压缩水泵，与所述电磁阀相连通；

座底装置，安装在所述海底节点的底部，包括：

防水电磁装置，与所述海底节点连接；

配重，与所述防水电磁装置电磁耦合；

控制器，控制所述电磁阀开通，以及控制所述压缩水泵通过所述连通器向所述储水腔注水，使得所述海底节点下沉；

所述控制器还控制所述电磁阀开通，以及控制所述压缩水泵通过所述连通器使所述储水腔排水，以及控制所述防水电磁装置使得所述配重与所述防水电磁装置解耦合，使得海底节点上浮。

2.根据权利要求1所述的海底节点，其特征在于：

所述连通器与所述储水腔连通端上面有密封圈。

3.根据权利要求1所述的海底节点，其特征在于：

所述水箱由耐压壳体材料成型。

4.根据权利要求1所述的海底节点，其特征在于，所述控制器包括：

通信装置，用于水声通讯，接收外部指令或者自身的卫星定位信息，以及发送自身的位置信息；

所述控制器根据所述指令控制所述电磁阀、所述压缩水泵和所述防水电磁装置。

5.根据权利要求4所述的海底节点，其特征在于，所述通信装置包括：

卫星通信装置、无线电通信装置、以及至少一个水声定位换能器，

其中，

所述卫星通信装置用于所述海底节点获取所述卫星定位信息；

所述无线电通信装置用于所述海底节点接收所述外部指令和发送自身的位置信息；

所述水声定位换能器用于所述海底节点水声通讯。

6.根据权利要求1所述的海底节点，其特征在于，所述海底节点还包括：

动力装置，

所述动力装置还包括至少一个推进器和/或至少一个舵板；

所述控制器控制所述动力装置按照设置的方向移动。

Images