CN116198689A - 一种船载机动式深海打捞系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于水下打捞技术领域，具体涉及一种船载机动式深海打捞系统，船载机动式深海打捞系统具有模块化和集成化设计结构，船载机动式深海打捞系统固定安装在船甲板上，包括储缆集装箱、牵引集装箱、气液集装箱、控制集装箱和柴油发电集装箱；储缆集装箱、牵引集装箱、气液集装箱、控制集装箱和柴油发电集装箱具有模块化设计结构；储缆集装箱、牵引集装箱、气液集装箱、控制集装箱和柴油发电集装箱之间具有组合式安装结构；牵引集装箱和储缆集装箱之间穿绕缆绳；通过本发明，能够实现模块化和集成化设计，根据作业需要选用任务集装箱，能够组合使用，具有灵活性和对船舶平台打捞需求的适应性，实现缆绳负载动态补偿，维持缆绳张力稳定。

Description

一种船载机动式深海打捞系统

技术领域

本发明涉及水下打捞技术领域，具体而言，涉及一种船载机动式深海打捞系统。

背景技术

目前我国已有多艘打捞救助船和起重船，主要打捞能力以处置近海、浅海、内河事件为主，远洋航线的救助保障方面存在不足，与国际先进水平相比还存在较大差距。目前国内用于水下观测、救援、打捞的ROV装置下潜深度大都在水下0-50米范围内，大都结构简单，运行姿态单一，不能实现高精度的障碍躲避，在面对复杂地形时工作能力受到极大限制，尤其是在水流湍急处更是无法提供稳定的定位能力，操作性及其有限，往往限制了水下ROV的发展状况。纵观国内水下ROV领域，能够实现在水下0-1500米范围内压力工作的高精度ROV装置更是没有，现有的ROV不管是结构功能都非常差，不能满足和适应各种状况下的水下工作，无论是下潜深度、姿态控制都有很多缺点，更是无法有效的实现对复杂环境下水下的观测、救援、打捞、勘探等工作。目前上常用的打捞手段主要包括无人/载人潜水器打捞、深水起重机、浮驳沉船打捞及浮箱/气袋打捞等。

申请号ZL201821001731.8，专利名称为一种水下投放和打捞机器人；申请号ZL201910978872.8，专利名称为一种用于水下观测打捞救援的机器人装置；申请号ZL201610003019.0，专利名称为一种框架式深海目标探测打捞系统，虽然能够实施水下作业，提供一定的搜索和打捞能力，但搭载能力不足，仅能实施小型物的回收作业。

申请号ZL201621126556.6，专利名称为海下吊机的主动波浪补偿深海吊机系统；申请号ZL200910203462.2，专利名称为具有主动起伏补偿的起重机控制系统；申请号ZL201110183251.4，专利名称为深海作业起重机用主动补偿系统，虽然具备1000m-3000m作业深度及50t-250t起吊能力，但受限于缆绳材质、储缆能力、安装平台、作业方式等限制，对于更深海域打捞则无能为力，同时起重机安装于特定船只，不具备机动部署能力，当其距离事故海域很远时也无法及时应对处理。

申请号ZL200910256124.5，专利名称为一种海上沉船的打捞方法；申请号ZL201410449781.2，专利名称为一种沉船打捞方法及装置；申请号ZL201920455446.1，专利名称为一种用于深水大吨位沉船的钢丝绳式液压千斤顶打捞系统；申请号ZLCN200910056001.7，专利名称为超大型浮吊的重载打捞波浪补偿系统，适用于近海或浅水大吨位沉船的打捞，一般需要饱和潜水人员水下作业支持，目前很少用于水深超过300m的水域。

申请号ZLCN201620370133.2，专利名称为一种大浮力橡胶打捞浮筒；申请号ZL201020296099.1，专利名称为用于深水打捞的浮筒装置；申请号ZL201821726016.0，专利名称为一种橡胶打捞浮筒，由于需要大量压缩空气，随深度增加泵送空气成本急剧增加，同时水深超过1000m后压缩空气能够提供的浮力也相当有限，不具备工程意义，深水打捞作业过程种，母船在海面波浪作用下不可避免地存在升沉运动，大大降低了系统效率和安全。同时升沉运动也导致缆绳张力无规律波动，可能超出作业缆绳的许用工作载荷或导致疲劳破坏。

发明内容

本发明针对现有技术缺陷，提出一种船载机动式深海打捞系统，实现高海况下深海的大型重载目标物，该打捞系统采用模块化和集成化设计，能够快速组装并具备波浪补偿功能。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案提供了一种船载机动式深海打捞系统，所述船载机动式深海打捞系统具有模块化和集成化设计结构，所述船载机动式深海打捞系统固定安装在船甲板上，包括储缆集装箱、牵引集装箱、气液集装箱、控制集装箱和柴油发电集装箱；

所述储缆集装箱、所述牵引集装箱、所述气液集装箱、所述控制集装箱和所述柴油发电集装箱具有模块化设计结构；

所述储缆集装箱、所述牵引集装箱、所述气液集装箱、所述控制集装箱和所述柴油发电集装箱之间具有组合式安装结构；

所述牵引集装箱和所述储缆集装箱之间穿绕缆绳；

所述气液集装箱通过液压软管与所述储缆集装箱连接，所述气液集装箱通过液压软管和气动软管与所述牵引集装箱连接；

所述控制集装箱通过电缆与所述储缆集装箱、牵所述引集装箱和所述气液集装箱连接；

所述柴油发电集装箱通过电缆与所述气液集装箱和所述控制集装箱连接。

进一步地，所述储缆集装箱包括集装箱本体、储缆绞车和排缆机构；所述储缆绞车和所述排缆机构固定安装在所述集装箱本体内；

所述储缆绞车包括第一减速器、第一电机、卷筒、带式制动器和编码器；所述排缆机构包括第二电机、导杆、丝杆和导缆滑轮；

所述卷筒的一侧安装有所述带式制动器，所述第一减速器与所述带式制动器连接，所述第一电机与所述第一减速器连接，所述第一电机通过所述第一减速器驱动所述卷筒转动；

所述卷筒上具有编码器，所述卷筒上具有折线式绳槽。

所述丝杆与所述导杆滑动连接，所述丝杆的一侧安装所述第二电机，所述导缆滑轮与所述丝杆连接，所述第二电机驱动所述丝杆沿所述导杆带动所述导缆滑轮运转。

进一步地，所述牵引集装箱包括牵引绞车、升沉补偿装置、吊架和牵引集装箱本体；所述牵引绞车、所述升沉补偿装置、所述吊架固定安装在所述牵引集装箱的集装箱本体上；

所述吊架采用对称设计、且具备整体变幅和横梁伸缩结构。

进一步地，所述牵引绞车包括绳槽、绞轮、第三电机、第二减速器和支架；

所述绞轮、所述第三电机和所述第二减速器均具有两个，所述第二减速器分别与所述绞轮和所述第三电机固定安装，所述第三电机驱动所述第二减速器带动所述绞轮旋转。

进一步地，所述绳槽采用可拆结构、且安装在所述绞轮上；

两个所述绞轮的中心轴具有错位角或偏斜角的设计角度；所述绞轮具有多圈绳槽。

进一步地，所述升沉补偿装置包括水平转向滑轮、公共底架、定滑轮组、气油缸、动滑轮组、气瓶组、蓄能器和控制阀组；

所述公共底架固定安装在所述升沉补偿装置的底板上，所述气油缸固定安装在所述公共底架的顶部，所述气油缸上具有U型支架，所述U型支架的两侧分别安装所述动滑轮组；

所述水平转向滑轮具有两个，两个所述水平转向滑轮和所述定滑轮组通过支架固定在所述公共底架上、且相对所述牵引集装箱的底板具有缆绳的通过间隙；

两个所述水平转向滑轮和所述定滑轮组的中心轴与所述动滑轮组的中心轴在空间上垂直，两个所述水平转向滑轮在空间上位于所述动滑轮组的一侧，所述定滑轮组在空间上位于所述动滑轮组的另一侧；

所述气瓶组固定安装在所述牵引集装箱的底板上、且分别与所述气油缸、所述蓄能器和所述控制阀组连接。

进一步地，所述吊架包括底座、变幅油缸、支腿、伸缩油缸、伸缩梁、导缆滑轮和滑杆；

所述底座具有结构相同的四个，四个所述底座分别对称固定安装在所述牵引集装箱本体的框架上；

所述变幅油缸、所述支腿、所述伸缩油缸和所述滑杆均具有结构相同的两个；两个所述底座通过销轴分别与两个所述变幅油缸转动铰接，另外两个所述底座通过销轴分别与两个所述支腿铰接，两个所述变幅油缸通过销轴与两个所述支腿铰接，所述变幅油缸、所述支腿和所述伸缩油缸组成三角连接结构；

两个所述滑杆分别与所述支腿安装变幅油缸的一端滑动连接，两个所述滑杆相互平行，所述伸缩油缸222一端安装在所述滑杆上，另一端固定在所述支腿上，所述伸缩油缸222驱动所述滑杆在所述支腿内伸缩；所述伸缩梁的两端与两个所述伸缩油缸的顶部连接。

所述导缆滑轮挂接在所述伸缩梁中部的眼板上。

进一步地，所述气液集装箱包括空压机组、液压机组和气液集装箱本体；所述空压机组和所述液压机组固定安装在所述气液集装箱本体上；

所述空压机组通过气动软管与所述牵引集装箱连接；

所述液压机组的液压软管分别与所述储缆绞车、所述牵引绞车、所述升沉补偿装置连接。

进一步地，所述控制集装箱包括电机启动柜、主控制柜、变频驱动控制柜、本地控制台、便携式遥控器和控制集装箱本体；

所述电机启动柜、所述主控制柜、所述变频驱动控制柜和所述本地控制台固定安装在所述控制集装箱本体上；

所述电机启动柜、所述主控制柜、所述变频驱动控制柜、所述本地控制台和所述便携式遥控器均与所述储缆集装箱、所述牵引集装箱和所述气液集装箱建立通信连接。

进一步地，所述柴油发电集装箱采用柴油机拖动发电机发电。

本发明的有益效果是：

第一、本发明的船载机动式深海打捞系统采用模块化和集成化设计，选用任务集装箱形式，具体包括储缆集装箱、牵引集装箱、气液集装箱、控制集装箱和柴油发电集装箱，储缆集装箱、牵引集装箱、气液集装箱、控制集装箱和柴油发电集装箱可根据作业需要组合使用，当船舶平台供电满足要求时可以不必搭载柴油发电集装箱，当船舶平台具备大型吊机配合时可以不必搭载吊架，具有灵活性和对船舶平台打捞需求的适应性；

第二、本发明的升沉补偿装置的气瓶组与气油缸、蓄能器和控制阀组连接，通过控制阀组补偿气油缸与气源间的通断，通过控制阀组控制作业前通过空压机预充气至工作压力，工作时通过气瓶压缩空气能量为气油缸提供工作压力并产生推力，通过气瓶组储存气体能量驱动伸缩油缸伸缩动作，实现缆绳负载动态补偿，维持缆绳张力稳定，能够在5-6级海况下正常实施打捞作业，根据本发明提供的技术解决方案，在不改变系统工作原理的条件下，设备能力可根据作业需要进行定制而不局限于一种规格，例如最大工作水深可调整为6000m、7000m、8000m或11000m等规格，工作负载可调整至30t、40t、50t等规格；

第三、本发明控制集装箱的本地控制台和便携式遥控器，能够实现电控系统的输入终端和显示终端，实现整个系统全功能操作能力，电控系统还能够通过分布在各设备上的传感器利用软件算法实现系统的运行状态监测、报警及故障诊断功能；

第四、本发明的船载机动式深海打捞系统能够适应多型船搭载甲板安装，储缆集装箱、牵引集装箱、气液集装箱、控制集装箱和柴油发电集装箱能够快速组装并恢复功能投入使用，系统内的设备外形和重量皆充分考虑公路、水路、航空运输限制，均为20英寸或10英尺集装箱，可满足多种运输方式要求，达到机动部署能力，能够有效满足突发事件救援处置要求。

附图说明

图1是本发明实施例的立体结构示意图一；

图2是本发明实施例的立体结构示意图二；

图3是本发明实施例的立体结构示意图三；

图4是图2的储缆集装箱的结构示意图；

图5是图3的牵引集装箱的结构示意图；

图6是图2的气液集装箱的结构示意图；

图7是本发明实施例的系统组成及连接示意图；

图8是本发明实施例的控制系统架构示意图。

其中，1-储缆集装箱；10-集装箱本体；11-储缆绞车；110-第一减速器；111-第一电机；112-卷筒；113-带式制动器；12-排缆机构；120-第二电机；121-导杆；122-丝杆；2-牵引集装箱；20-牵引绞车；200-绳槽；201-绞轮；202-第三电机；203-第二减速器；204-支架；21-升沉补偿装置；210-水平转向滑轮；211-公共底架；212-定滑轮组；213-气油缸；214-动滑轮组；215-气瓶组；216-蓄能器；22-吊架；220-底座；221-变幅油缸；222-支腿；223-伸缩油缸；224-伸缩梁；225-导缆滑轮；3-气液集装箱；30-空压机组；300-空压机控制阀组；301-空气压缩机；31-液压机组；310-液压泵站；311-液压机控制阀组；4-控制集装箱；40-电机启动柜；41-主控制柜；42-变频驱动控制柜；43-本地控制台；44-便携式遥控器；5-柴油发电集装箱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、图2所示，本发明提供了一种船载机动式深海打捞系统，该船载机动式深海打捞系统采用模块化和集成化设计，通过选用任务集装箱形式，可根据作业需要组合使用，包括储缆集装箱1、牵引集装箱2、气液集装箱3、控制集装箱4和柴油发电集装箱5组成。

牵引集装箱2和储缆集装箱1通过缆绳在各部件间穿绕、且缆绳以竖直向下的状态通过潜水器与打捞物连接，储缆集装箱1用于实现长距离缆绳的收放、控制和补偿需求。储缆集装箱1具备长距离缆绳精确排缆结构，满足深海长距离缆绳储缆要求，适应深海条件打捞要求，根据容缆能力大小，能够集成于20尺或40尺集装箱尺寸的整体式框架中，便于运输以及平台机动搭载；牵引集装箱2用于重载收放及有效升沉补偿；牵引集装箱2和储缆集装箱1基于缆绳穿绕方向设置导向滑轮，用于满足不同船型布置及穿索要求。

气液集装箱3通过液压软管与储缆集装箱1连接，用于为储缆集装箱1提供液压油源；气液集装箱3通过液压软管和气动软管与牵引集装箱2连接，用于为牵引集装箱2提供液压油源和高压空气。

控制集装箱4通过电缆与储缆集装箱1、牵引集装箱2和气液集装箱3连接，用于实现对储缆集装箱1、牵引集装箱2和气液集装箱3的驱动、控制和监控报警功能。

柴油发电集装箱5采用柴油机拖动发电机进行发电，柴油发电集装箱5通过电缆与气液集装箱3和控制集装箱4连接，用于满足气液集装箱3和控制集装箱4的供电需求。

在本发明中，储缆集装箱1、牵引集装箱2、气液集装箱3、控制集装箱4和柴油发电集装箱5的外形和重量皆充分考虑公路、水路和航空运输限制，均为20英寸或10英尺集装箱，能够满足多种运输方式要求，达到机动部署能力，能够有效满足突发事件救援处置要求。

如图3、图4所示，储缆集装箱1包括集装箱本体10、储缆绞车11、排缆机构12和相关部件。其中，储缆绞车11包括第一减速器110、第一电机111、卷筒112、带式制动器113、编码器和相关部件。

卷筒112的一侧安装有带式制动器113，带式制动器113采用液压驱动；第一减速器110与带式制动器113连接，第一电机111与第一减速器110连接，第一电机111通过第一减速器110驱动卷筒112转动。卷筒112上装有编码器，编码器用于检测卷筒112的转速。卷筒112采用光卷筒结构，用于适应多种缆径缠绕要求。卷筒112上具有折线式绳槽，用于改善排缆效果。

排缆机构12包括第二电机120、导杆121、丝杆122、导缆滑轮和相关部件。丝杆122与导杆121滑动连接，丝杆122的一侧安装第二电机120，导缆滑轮与丝杆122连接，第二电机120驱动丝杆122沿导杆121带动导缆滑轮运转。导缆滑轮上具有张力检测传感器，张力检测传感器与第一电机111通信连接，张力检测传感器用于张力限制功能输入，第一电机111实现变频驱动，储缆绞车11利用变频驱动实现可调恒张力作业，通过实时调整第一电机111的转速和转向，实现储缆绞车11的精确排缆。

卷筒112上缠绕有缆绳，缆绳的一端与卷筒112固定，另一端通过排缆机构12的导缆滑轮进入牵引集装箱2。

如图5、图6所示，牵引集装箱2包括牵引绞车20、升沉补偿装置21、吊架22、水平导缆轮和相关部件。其中，水平导缆轮固定安装在牵引集装箱2上。

牵引绞车20包括绳槽200、绞轮201、第三电机202、第二减速器203、支架204、水平导缆轮和相关部件。绞轮201、第三电机202和第二减速器203均具有两个，第二减速器203分别与绞轮201和第三电机202固定安装，通过第三电机202驱动第二减速器203带动绞轮201旋转。第二减速器203具有集成的液压压簧式制动器，用于牵引绞车20安全制动。编码器具有两个，分别于两个绞轮201连接，用于实时检测两个绞轮201的转向和转速。绳槽200采用可拆结构、且安装在绞轮201上，用于满足不同绳径、材质缆绳的作业需求，绳槽200具备作业现场更换的能力。牵引绞车20通过张力闭环控制绞车收放缆，实现牵引绞车20与吊架22的联动。

本发明中，两个绞轮201采用海工作业绞车或科考绞车设计，两个绞轮201的中心轴根据作业需要设计角度为0-6°的错位角或偏斜角，绞轮201的绳槽采用5-8圈，利用缆绳在两个绞轮201之间多圈缠绕，两个绞轮201同步同向收放时产生满足牵引绞车20能够承担外载荷的摩擦力，确保缆绳不打滑。

升沉补偿装置21包括水平转向滑轮210、公共底架211、定滑轮组212、气油缸213、动滑轮组214、气瓶组215、蓄能器216、控制阀组和相关部件。其中，水平转向滑轮210、公共底架211、定滑轮组212、气油缸213和动滑轮组214组成升沉补偿装置21的油缸组件。

本发明中，升沉补偿装置21最大工作水深可调整为6000m、7000m、8000m或11000m等规格，工作负载可调整至30t、40t、50t等规格。

公共底架211固定安装在升沉补偿装置21的底板上，气油缸213固定安装在公共底架211的顶部，气油缸213上具有U型支架，U型支架的两侧分别安装动滑轮组214。水平转向滑轮210具有两个，两个水平转向滑轮210和定滑轮组212通过支架固定在公共底架211上、且相对牵引集装箱2的底板具有缆绳的通过间隙，两个水平转向滑轮210和定滑轮组212的中心轴与动滑轮组214的中心轴在空间上垂直，两个水平转向滑轮210在空间上位于动滑轮组214的一侧，定滑轮组212在空间上位于动滑轮组214的另一侧。

气瓶组215固定安装在牵引集装箱2的底板上、且分别与气油缸213、蓄能器216和控制阀组连接，控制阀组用于补偿气油缸213与气源间的通断。通过控制阀组控制作业前通过空压机预充气至工作压力，工作时通过气瓶压缩空气能量为气油缸213提供工作压力并产生推力，通过动滑轮组214实现缆绳大行程补偿范围能力，维持缆绳张力稳定。

吊架22采用对称设计、且具备整体变幅和横梁伸缩结构，吊架22包括底座220、变幅油缸221、支腿222、伸缩油缸223、伸缩梁224、导缆滑轮225和相关部件。吊架22采用可拆设计，未作业时能够整体拆除，吊架22用于为作业提供舷内外的负载支撑及缆绳导向能力。

底座220具有结构相同的四个，四个底座220分别对称固定安装在牵引集装箱2的框架上。变幅油缸221、支腿222和伸缩油缸223均具有结构相同的两个，两个底座220通过销轴分别与两个变幅油缸221转动铰接，另外两个底座通过销轴分别与两个支腿222铰接，两个变幅油缸221通过销轴与两个支腿222铰接，变幅油缸221、支腿222和伸缩油缸223组成三角连接结构，在变幅油缸221推动下支腿222和伸缩油缸223实现变幅摆动。

两个滑杆分别与支腿222安装变幅油缸221的一端滑动连接，两个滑杆相互平行，伸缩油缸222一端安装在滑杆上，另一端固定在支腿222上，通过伸缩油缸222驱动滑杆在支腿222内伸缩。伸缩梁224的两端与两个伸缩油缸223的顶部连接。导缆滑轮225挂接在伸缩梁224中部的眼板上，用于对缆绳起导向支撑作用。

卷筒112由储缆集装箱1进入牵引集装箱2，依次绕过水平导缆轮、两个绞轮201、一个水平转向滑轮210、一个动滑轮组214、一个定滑轮组212、一个动滑轮组214和一个水平转向滑轮210，最后绕过导缆滑轮225竖直向下通过潜水器与打捞物连接。

如图5、图6所示，气液集装箱3包括空压机组30和液压机组31。空压机组30包括液压泵站310、空压机控制阀组311、气动软管和相关部件；液压机组31包括液压泵站310、液压机控制阀组311、液压软管和相关部件。

空压机组30的气动软管与气瓶组215连接，用于为气瓶组215预充气至设定工作压力；液压机组31的液压软管分别与伸缩油缸223和变幅油缸221连接，用于为储缆集装箱1和牵引集装箱2提供液压油源。

液压机组31采用高压开式系统和大功率电机配高压大流量负载敏感模块的控制方式，能够实现多动作互不干扰，不受负载和欠流量影响。空压机控制阀组311具有同步纠偏功能，用于保证吊架22的伸缩油缸222的同步性。

如图3、图6所示，控制集装箱4包括电机启动柜40、主控制柜41、变频驱动控制柜42、本地控制台43和便携式遥控器44，电机启动柜40、主控制柜41、变频驱动控制柜42、本地控制台43和便携式遥控器44均与储缆集装箱1、牵引集装箱2和气液集装箱3建立通信连接，用于实现系统驱动、控制及监控报警功能。

电机启动柜40与柴油发电集装箱5通电连接，用于接收柴油发电集装箱5的三相交流供电，并通过变压模块提供220V控制或照明电源输出，供控制单元使用。

主控制柜41和变频驱动控制柜42为控制单元，本地控制台43和便携式遥控器44组成命令输入单元，储缆集装箱1、牵引集装箱2和气液集装箱3组成执行单元，命令输入单元将命令输入控制单元，通过控制单元对执行单元进行控制。

主控制柜41包括控制站和相关部件。控制站包括CPU模块、数字量模块、模拟量模块、高速计数模块和接口模块，是系统正常运行控制核心，用于对整个系统的逻辑运算和吊放工作流程进行控制。

变频驱动控制柜42包括隔离开关、接触器、滤波模块、逆变单元和相关模块，用于负责各个变频电机启停和运行驱动。其中，隔离开关用于隔离电源，主接触器开关用于控制交流输入电源的接通与关断，隔离开关和主接触器闭合后，按下复位和置位按钮即可正常启动运行，变频器可以精准控制变频电机的速度和转矩。

本地控制台43和便携式遥控器44为电控系统的输入终端和显示终端，能够实现整个系统全功能操作能力。电控系统还能够通过分布在各设备上的传感器利用软件算法实现系统的运行状态监测、报警及故障诊断功能，分布在各设备上的传感器包括位置传感器、角度传感器、力传感器、温度传感器、运动参考单元和相关传感器。

如图1所示，柴油发电集装箱5通过电缆与气液集装箱3和控制集装箱4连接，柴油发电集装箱5包括集装箱本体、柴油机、交流发电机、启动机、散热器、燃油箱、消声器和配套的控制系统。

柴油发电集装箱5采用柴油机拖动发电机进行发电，以满足系统对电力的需求。当搭载作业船只无法提供系统供电要求时，可携带柴油发电集装箱为系统供电，满足作业任务要求。

实施例1：

本实施例的船载机动式深海打捞系统的控制过程：

如图8所示，作业准备阶段，水下机器人协助将打捞物与缆绳连接，启动柴油发电集装箱5的柴油机和发电机为气液集装箱3和控制集装箱4进行供电。启动空压机组30，空压机组30为升沉补偿装置21的气瓶组215预充气至设定工作压力后停止工作。

启动液压机组31，操作便携式遥控器44或本地控制台43将命令输入和变频驱动控制柜42，变频驱动控制柜42控制液压机组31为储缆集装箱1和牵引集装箱2提供液压油源，控制集装箱4驱动吊架22的伸缩油缸223伸出使伸缩梁224升高并保持，控制集装箱4驱动吊架22的变幅油缸221伸出使吊架22摆动至舷外工作位置。

作业阶段，操作便携式遥控器44或本地控制台43控制变频驱动控制柜42的变频驱动系统，驱动牵引绞车20根据作业需要放出缆绳或提升打捞目标物，控制集装箱4的控制系统根据储缆绞车11和牵引绞车20的编码器信息计算缆绳收放的速度、张力和相关数据，自动控制储缆绞车11协同工作，同步放出或收进缆绳，并调整排缆机构12的位置以确保排缆正确。

储缆绞车11和牵引绞车20启动或停止时，控制集装箱4的控制系统驱动液压机组31，液压机组31自动打开或关闭第一减速器110和第二减速器203的液压压簧式制动器，实现安全制动。升沉补偿装置31通过气瓶组215储存气体能量驱动伸缩油缸223伸缩动作，实现缆绳负载动态补偿，维持缆绳张力稳定。

实施例2：

本实施例的船载机动式深海打捞系统的作业流程：

步骤1：根据打捞任务要求、母船配置和海域工作条件，确定和选择船载机动式深海打捞系统的所需设备清单，进行使用前状态检查确认。

步骤2：根据作业目的地选择合适的运输方式，汽运、海运、空运及其组合等，如有必要通过随行护送人员以确保货物安全和完整，抵达目的地后卸货、搬运和储存。

步骤3：根据搭载船舶条件，将打捞系统安装在救捞船或商用工作船甲板上，确保各集装箱设备与甲板安装可靠牢固，电气及液压接口正确，缆绳穿绕无误。

步骤4：安装完成后，进行全套设备状态检查并通电测试，确认系统功能完好，如有条件，进行适当负载测试，确保设备工作正常。

步骤5：根据具体营救和打捞方案，操作设备完成打捞任务。操作人员根据到打捞物重量与预先设定升沉补偿装置工作张力，操作绞车放缆至作业水深后，利用ROV或潜水器将打捞物与缆绳连接。操作绞车收绳回收打捞物，同时可根据打捞物实际负载调节补偿装置工作张力。

步骤6：将打捞物提升至水面后，由船载吊机将打捞物转移至船甲板。待任务完成后，拆除设备并封装防护，调运至码头，采用汽运、海运、空运及其组合等运至储存仓库。

在本发明中，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

附图中的各个部件的形状均是示意性的，不排除与其真实形状存在一定差异，附图仅用于对本发明的原理进行说明，并非意在对本发明进行限制。

尽管参考附图详地公开了本发明，但应理解的是，这些描述仅仅是示例性的，并非用来限制本发明的应用。本发明的保护范围由附加权利要求限定，并可包括在不脱离本发明保护范围和精神的情况下针对发明所作的各种变型、改型及等效方案。

Claims (10)

1.一种船载机动式深海打捞系统，其特征在于，所述船载机动式深海打捞系统具有模块化和集成化设计结构，所述船载机动式深海打捞系统固定安装在船甲板上，包括储缆集装箱(1)、牵引集装箱(2)、气液集装箱(3)、控制集装箱(4)和柴油发电集装箱(5)；

所述储缆集装箱(1)、所述牵引集装箱(2)、所述气液集装箱(3)、所述控制集装箱(4)和所述柴油发电集装箱(5)具有模块化设计结构；

所述储缆集装箱(1)、所述牵引集装箱(2)、所述气液集装箱(3)、所述控制集装箱(4)和所述柴油发电集装箱(5)之间具有组合式安装结构；

所述牵引集装箱(2)和所述储缆集装箱(1)之间穿绕缆绳；

所述气液集装箱(3)通过液压软管与所述储缆集装箱(1)连接，所述气液集装箱(3)通过液压软管和气动软管与所述牵引集装箱(2)连接；

所述控制集装箱(4)通过电缆与所述储缆集装箱(1)、牵所述引集装箱(2)和所述气液集装箱(3)连接；

所述柴油发电集装箱(5)通过电缆与所述气液集装箱(3)和所述控制集装箱(4)连接。

2.根据权利要求1所述的船载机动式深海打捞系统，其特征在于，所述储缆集装箱(1)包括集装箱本体(10)、储缆绞车(11)和排缆机构(12)；所述储缆绞车(11)和所述排缆机构(12)固定安装在所述集装箱本体(10)内；

所述储缆绞车(11)包括第一减速器(110)、第一电机(111)、卷筒(112)、带式制动器(113)和编码器；所述排缆机构(12)包括第二电机(120)、导杆(121)、丝杆(122)和导缆滑轮；

所述卷筒(112)的一侧安装有所述带式制动器(113)，所述第一减速器(110)与所述带式制动器(113)连接，所述第一电机(111)与所述第一减速器(110)连接，所述第一电机(111)通过所述第一减速器(110)驱动所述卷筒(112)转动；

所述卷筒(112)上具有编码器，所述卷筒(112)上具有折线式绳槽；

所述丝杆(122)与所述导杆(121)滑动连接，所述丝杆(122)的一侧安装所述第二电机(120)，所述导缆滑轮与所述丝杆(122)连接，所述第二电机(120)驱动所述丝杆(122)沿所述导杆(121)带动所述导缆滑轮运转。

3.根据权利要求1所述的船载机动式深海打捞系统，其特征在于，所述牵引集装箱(2)包括牵引绞车(20)、升沉补偿装置(21)、吊架(22)和牵引集装箱本体；所述牵引绞车(20)、所述升沉补偿装置(21)、所述吊架(22)固定安装在所述牵引集装箱(2)的集装箱本体上；

所述吊架(22)采用对称设计、且具备整体变幅和横梁伸缩结构。

4.根据权利要求3所述的船载机动式深海打捞系统，其特征在于，所述牵引绞车(20)包括绳槽(200)、绞轮(201)、第三电机(202)、第二减速器(203)和支架(204)；

所述绞轮(201)、所述第三电机(202)和所述第二减速器(203)均具有两个，所述第二减速器(203)分别与所述绞轮(201)和所述第三电机(202)固定安装，所述第三电机(202)驱动所述第二减速器(203)带动所述绞轮(201)旋转。

5.根据权利要求4所述的船载机动式深海打捞系统，其特征在于，所述绳槽(200)采用可拆结构、且安装在所述绞轮(201)上；

两个所述绞轮(201)的中心轴具有错位角或偏斜角的设计角度；所述绞轮(201)具有多圈绳槽。

6.根据权利要求5所述的船载机动式深海打捞系统，其特征在于，所述升沉补偿装置(21)包括水平转向滑轮(210)、公共底架(211)、定滑轮组(212)、气油缸(213)、动滑轮组(214)、气瓶组(215)、蓄能器(216)和控制阀组；

所述公共底架(211)固定安装在所述升沉补偿装置(21)的底板上，所述气油缸(213)固定安装在所述公共底架(211)的顶部，所述气油缸(213)上具有U型支架，所述U型支架的两侧分别安装所述动滑轮组(214)；

所述水平转向滑轮(210)具有两个，两个所述水平转向滑轮(210)和所述定滑轮组(212)通过支架固定在所述公共底架(211)上、且相对所述牵引集装箱(2)的底板具有缆绳的通过间隙；

两个所述水平转向滑轮(210)和所述定滑轮组(212)的中心轴与所述动滑轮组(214)的中心轴在空间上垂直，两个所述水平转向滑轮(210)在空间上位于所述动滑轮组(214)的一侧，所述定滑轮组(212)在空间上位于所述动滑轮组(214)的另一侧；

所述气瓶组(215)固定安装在所述牵引集装箱(2)的底板上、且分别与所述气油缸(213)、所述蓄能器(216)和所述控制阀组连接。

7.根据权利要求5所述的船载机动式深海打捞系统，其特征在于，所述吊架(22)包括底座(220)、变幅油缸(221)、支腿(222)、伸缩油缸(223)、伸缩梁(224)、导缆滑轮(225)和滑杆；

所述底座(220)具有结构相同的四个，四个所述底座(220)分别对称固定安装在所述牵引集装箱本体的框架上；

所述变幅油缸(221)、所述支腿(222)、所述伸缩油缸(223)和所述滑杆均具有结构相同的两个；两个所述底座(220)通过销轴分别与两个所述变幅油缸(221)转动铰接，另外两个所述底座(220)通过销轴分别与两个所述支腿(222)铰接，两个所述变幅油缸(221)通过销轴与两个所述支腿(222)铰接，所述变幅油缸(221)、所述支腿(222)和所述伸缩油缸(223)组成三角连接结构；

两个所述滑杆分别与所述支腿(222)安装变幅油缸(221)的一端滑动连接，两个所述滑杆相互平行，所述伸缩油缸222一端安装在所述滑杆上，另一端固定在所述支腿(222)上，所述伸缩油缸222驱动所述滑杆在所述支腿(222)内伸缩；所述伸缩梁(224)的两端与两个所述伸缩油缸(223)的顶部连接；

所述导缆滑轮(225)挂接在所述伸缩梁(224)中部的眼板上。

8.根据权利要求1所述的船载机动式深海打捞系统，其特征在于，所述气液集装箱(3)包括空压机组(30)、液压机组(31)和气液集装箱本体；所述空压机组(30)和所述液压机组(31)固定安装在所述气液集装箱本体上；

所述空压机组(30)通过气动软管与所述牵引集装箱(2)连接；

所述液压机组(31)的液压软管分别与所述储缆绞车(11)、所述牵引绞车(20)、所述升沉补偿装置(21)连接。

9.根据权利要求1所述的船载机动式深海打捞系统，其特征在于，所述控制集装箱(4)包括电机启动柜(40)、主控制柜(41)、变频驱动控制柜(42)、本地控制台(43)、便携式遥控器(44)和控制集装箱本体；

所述电机启动柜(40)、所述主控制柜(41)、所述变频驱动控制柜(42)和所述本地控制台(43)固定安装在所述控制集装箱本体上；

所述电机启动柜(40)、所述主控制柜(41)、所述变频驱动控制柜(42)、所述本地控制台(43)和所述便携式遥控器(44)均与所述储缆集装箱(1)、所述牵引集装箱(2)和所述气液集装箱(3)建立通信连接。

10.根据权利要求1所述的船载机动式深海打捞系统，其特征在于，所述柴油发电集装箱(5)采用柴油机拖动发电机发电。

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