CN114651101A - 一种用于将细长物体插入海底沟槽中的方法和装置 - Google Patents

一种用于将细长物体插入海底沟槽中的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于将电缆(4)部署到海床(10)中的沟槽(8)中的车辆(2)。车辆(2)包括主体(12)和喇叭口(18)，主体(12)适于相对于海床(10)中的沟槽(8)移动，喇叭口(18)用于接合电缆(4)并安装到主体(12)，其中，喇叭口(18)适于在面向沟槽(8)的方向上限定用于接合电缆(4)的开口通道(20)。

Description

一种用于将细长物体插入海底沟槽中的方法和装置
技术领域
本发明涉及用于将细长物体插入水体底面中的沟槽中的方法和设备，并且特别地但不限于涉及用于将电缆插入海底中的沟槽中的方法和设备。
背景技术
用于将电缆插入海底沟槽中的设备是已知的，该设备包括经由脐带电缆从水面船舶远程操作的车辆，其中该车辆沿着电缆移动并且将电缆插入预成形的沟槽中。然而，这种类型的设备的缺点是部署速度受限，并且因为该设备将电缆包围了起来，存在损坏电缆的风险。
本发明的优选实施例力图克服上述现有技术缺点中的一个或多个。
发明内容
本发明一方面提供了一种用于将细长物体部署到水体底面中的沟槽中的设备，所述设备包括适于相对于水体底面中的沟槽移动的主体，以及用于接合细长物体并安装到所述主体的接合装置，其中，所述接合装置适于在面向所述沟槽的方向上限定用于接合所述细长物体的开口通道。
通过提供适于在面向沟槽的方向上限定用于接合细长物体的开口通道的接合装置，使得能够更准确地确定细长物体的位置，由此提高了电缆的部署速度。由接合装置限定的开放通道还使得设备能够在紧急情况下脱离细长物体而无需对设备进行水下干预操作，并且降低了损坏细长物体的风险。
所述接合装置包括用于检测所述细长物体的第一部分的位置的第一位置检测器构件。
所述第一位置检测器构件适于在将所述细长物体的所述第一部分插入所述沟槽之前检测所述第一部分的位置。
所述设备还包括用于检测所述细长物体的第二部分的位置的第二位置检测器构件。
所述第二位置检测器构件适于在将所述细长物体的所述第二部分插入所述沟槽之后检测所述第二部分的位置。
这使得能够确定从水面船舶延伸到沟槽的细长物体(例如电缆)的路径。
所述设备还包括用于从所述沟槽中清除障碍物的清除构件。
所述清除构件包括至少一个喷射装置。
所述接合装置可在展开位置和收起位置之间移动。
这使得设备紧凑，又能允许设备从船尾发射。确保了如果由于故障而需要恢复设备，则可以将设备直接从细长物体上抬起而无需操纵船舶。
所述设备还包括用于实现所述设备的竖直和/或水平移动的推进器。
这使得设备在从船舶发射时能够在超过细长物体的着陆位置之外自由飞行以及在预切割的沟槽上降落。
所述设备还包括用于增加所述设备在水中的浮力的构件。
这使设备在水中的重量能够最佳匹配任何用于设备自由飞行的推进器所需的功率，以及使设备在水中的重量达到最佳以便将细长物体(例如电缆)压入沟槽中。
所述设备还包括用于使车辆能够沿着水体的底板移动的轨道。
本发明另一方面提供了一种将电缆插入水体底面中的沟槽中的方法，所述电缆从水体表面上的船舶延伸到水体底面，所述方法包括：在将所述电缆的第一部分插入沟槽中之前确定所述第一部分的位置；在将所述电缆的第二部分插入沟槽中之后确定所述第二部分的位置；由所述第一部分的位置和所述第二部分的位置确定所述电缆从所述船舶到所述沟槽的路径；和调整所述船舶相对于所述沟槽的位置以调整所述电缆从所述船舶到所述沟槽的所述路径。
这能够优化电缆进入沟槽的路径，又能够提高电缆部署的速率。
所述方法还包括移除所述沟槽中的障碍物。
所述障碍物通过水射流来移除。
附图说明
现在将仅以示例的方式，而不是以任何限制性的方式，参照附图来描述本发明的优选实施例，其中：
图1是根据实施例的电缆部署设备的仰视透视图；
图2是图1的电缆部署设备的俯视透视图；
图3是图1中组件处于收起状态的电缆部署设备的端视图；
图4是图3的电缆部署设备的侧视图；
图5是图1中组件处于展开状态的电缆部署设备的端视图；
图6是图5的电缆部署设备的侧视图；
图7是处于第一模式下的图1的电缆部署设备的前视图；
图8是图7的电缆部署设备的侧视图；
图9是第一电缆路径的处于第一模式下的电缆部署设备的侧视图；
图10是第二电缆路径的处于第一模式下的电缆部署设备的侧视图；
图11是第三电缆路径的处于第一模式下的电缆部署设备的侧视图；
图12是处于第二模式下的图1的电缆部署设备的前视图；
图13是图12的电缆部署设备的侧视图；
图14是第二模式下将电缆埋入沟槽中的电缆部署设备的正视图；
图15是图14的电缆部署设备的侧视图；和
图16是图1的水面船舶和电缆部署设备的视图。
具体实施方式
参考附图，一种以远程遥控潜水器(ROV)2的形式存在的电缆部署设备具有主体12、推进器14、轨道16，以及以喇叭口18的形式存在的电缆接合装置。其中，该ROV用于在海床10中部署从水面船舶6延伸到沟槽8的电缆4，轨道16用于在沟槽8侧面的海床10上支撑车辆2，喇叭口18位于车辆主体12的前方。轨道16使车辆2能够沿着沟槽8从着陆位置朝向电缆着陆点前进。
喇叭口18在面向沟槽8的方向上限定了开口通道20，该开口通道20用于接合要部署到沟槽8中的电缆4，使得车辆2能够降低到电缆4上以及从电缆4上升起，同时对电缆4的损坏风险最小。此外，喇叭口18的面向沟槽8的开口通道20使得在紧急情况下能够将车辆2从电缆4上抬起，而无需对车辆2进行水下干预操作。
车辆2的主体12包含浮力块，并且车辆2的推进器14包括四个垂直推进器14和四个水平推进器14。垂直推进器14能够使车辆2自由飞行，水平推进器14使车辆2能够定位。这使得车辆2从船舶6发射时能够在电缆着陆位置之外自由飞行，且可以降落在预切割的沟槽8上。浮力块确保了自由飞行操作所需的垂直推进器功率是可行的。
车辆2还具有一对喷射剑22和按压器24，该对喷射剑22用于在电缆4的相对两侧定位，以通过水喷射从沟槽8中清除障碍物，该按压器24用于将电缆4压入车辆主体12后方的沟槽8中。浮力块的尺寸确保了(如果需要的话)车辆2在水中的重量足以使竖直推进器14在向上推时电缆4被压下，从而使得车辆2在水中的重量达到最佳以便将电缆4压入沟槽8中。喇叭口18设有传感器26，用于在电缆4的第一部分28插入沟槽8之前确定电缆4的第一部分28的位置。电缆跟踪传感器30位于车辆主体12的后方，用于在电缆4的第二部分32插入沟槽8之后确定电缆4的第二部分32的位置。电缆4的第一部分28和第二部分32的位置使电缆4从水面船舶6到海床10的悬垂曲线的路径得以确定。另一电缆传感器34位于车辆主体12的前方。
电缆传感器30、34、电缆接合装置18和按压器24可在收起位置和展开位置之间枢转。喷射器22也可枢转以调节喷射深度。通过提供可在收起位置和展开位置之间枢转的组件，使得车辆2紧凑，从而允许车辆2从船尾发射，且确保了如果由于故障而需要恢复车辆2，则可以将车辆2直接从电缆4上抬起而无需操纵船舶6。
现在将描述车辆2的操作。
在电缆4的第一部分28插入沟槽8之前确定电缆4的第一部分28的位置，并且在电缆4的第二部分32插入沟槽8之后确定电缆4的第二部分32，使电缆4从水面船舶6到海床10的悬垂曲线的路径得以确认。电缆4插入沟槽8的速率可以通过调节水面船舶6相对于车辆2的位置来优化，这又使得能够调节电缆4的悬垂曲线的形状。
如图9至11中更详细地示出的，对于具有长回放的电缆部署操作，喇叭口18位于低于海床10水平面的预成形沟槽8中。对于具有介质回放的电缆部署操作，喇叭口18位于海床10水平面处的预成形沟槽8中。对于具有短回放的电缆部署操作，喇叭口18位于海床10的水平面之上。
本领域技术人员将理解，以上实施例以示例的方式，而不是以任何限制性的方式来进行描述，在不背离如所附权利要求所限定的发明范围的情况下可以进行各种改变和修改。

Claims (14)

1.一种用于将细长物体部署到水体底面中的沟槽中的设备，其特征在于，所述设备包括适于相对于水体底面中的沟槽移动的主体，以及用于接合细长物体并安装到所述主体的接合装置，其中，所述接合装置适于在面向所述沟槽的方向上限定用于接合所述细长物体的开口通道。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述接合装置包括用于检测所述细长物体的第一部分的位置的第一位置检测器构件。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述第一位置检测器构件适于在将所述细长物体的所述第一部分插入所述沟槽之前检测所述第一部分的位置。
4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备还包括用于检测所述细长物体的第二部分的位置的第二位置检测器构件。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述第二位置检测器构件适于在将所述细长物体的所述第二部分插入所述沟槽之后检测所述第二部分的位置。
6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备还包括用于从所述沟槽中清除障碍物的清除构件。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述清除构件包括至少一个喷射装置。
8.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述接合装置可在展开位置和收起位置之间移动。
9.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备还包括用于实现所述设备的竖直和/或水平移动的推进器。
10.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备还包括用于增加所述设备在水中的浮力的构件。
11.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备还包括用于使车辆能够沿着水体的底板移动的轨道。
12.一种将电缆插入水体底面中的沟槽中的方法，其特征在于，所述电缆从水体表面上的船舶延伸到水体底面，所述方法包括：
在将所述电缆的第一部分插入沟槽中之前确定所述第一部分的位置；
在将所述电缆的第二部分插入沟槽中之后确定所述第二部分的位置；
由所述第一部分的位置和所述第二部分的位置确定所述电缆从所述船舶到所述沟槽的路径；和
调整所述船舶相对于所述沟槽的位置以调整所述电缆从所述船舶到所述沟槽的所述路径。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括移除所述沟槽中的障碍物。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述障碍物通过水射流来移除。
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