CN201753102U

CN201753102U - 用于深水打捞的浮筒装置

Info

Publication number: CN201753102U
Application number: CN2010202960991U
Authority: CN
Inventors: 吕植勇; 付姗姗; 裴建军; 王东; 彭小玓; 马定国; 宗成强; 熊迹; 彭琦; 汪国兴; 陈超; 赵华伟; 杜柯; 李江涛
Original assignee: Wuhan University of Technology WUT
Current assignee: Wuhan University of Science and Engineering WUSE; Wuhan University of Technology WUT
Priority date: 2010-08-19
Filing date: 2010-08-19
Publication date: 2011-03-02
Anticipated expiration: 2020-08-19

Abstract

本实用新型涉及一种用于深水打捞浮筒装置，用于深水地区打捞沉物。它包括有打捞浮筒，打捞浮筒上设有端口，端口处设有水泵，水泵旁边设有压力传感器B，打捞浮筒内安设有压力传感器A，压力传感器A和压力传感器B通过控制线与下位机连接，下位机与母船上的CPU连接，水泵与水泵控制系统连接，水泵控制系统通过PLC控制，PLC与母船上的CPU连接；打捞浮筒、水泵、传感器A、传感器B、下位机和水泵控制系统安设在集装箱框架内，集装箱框架下部设有夹具燕尾锁，夹具燕尾锁通过钢丝绳与母船上的液压板式起重机连接。本装置还包括有ROV，ROV通过控制线与母船上的CPU及显示器连接。本装置具有结构简单、便于移动的优点。

Description

用于深水打捞的浮筒装置

技术领域

本实用新型涉及一种打捞装置，尤其涉及一种用于深水打捞的浮筒装置。

背景技术

打捞浮筒是产生水浮力的一种容器，四周密封，浸没在水中能产生巨大浮力，用于打捞沉物。目前，打捞浮筒有硬式和软式两种。硬式打捞浮筒是用钢板焊成，呈柱状，分三个舱，中间为空气舱，用来保持浮力，另外两个是压力舱，充水后沉入海底，打捞沉物时，让硬式浮筒沉入海底，系在沉物上，再将压力舱排空，沉物就能浮起。软式打捞浮筒是用橡胶布和尼龙制造，用空气压缩机对软式浮筒充入压缩空气，充气后它自然成形。但无论是硬式浮筒还是软式浮筒，只能用于浅水中沉物的打捞，不能解决深水沉物的打捞。对于深水沉物普遍采用起重船来进行打捞，起重船可以较好的完成深水打捞作业。但是，运用起重船对沉物进行打捞的费用比较高，普通的沉物价值相对较小，起重船的打捞使用成本往往高于打捞出来的沉物价值，且起重船的调用也会存在一定难度，长途移动耗时较长，很难满足沉物打捞的实时性要求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种便于移动的，适用于深水打捞的浮筒装置。

本实用新型为解决上述提出的问题所采用的技术方案是：用于深水打捞的浮筒装置，它包括有打捞浮筒，打捞浮筒上设有端口，端口处设有水泵，水泵旁边设有压力传感器B，打捞浮筒内安设有压力传感器A，压力传感器A和压力传感器B通过控制线与下位机连接，下位机与母船上的CPU连接，水泵与水泵控制系统连接，水泵控制系统通过PLC控制，PLC与母船上的CPU连接；打捞浮筒、水泵、压力传感器A、压力传感器B、下位机和水泵控制系统安设在集装箱框架内，集装箱框架下部设有夹具燕尾锁，夹具燕尾锁通过钢丝绳与母船上的液压板式起重机连接。

所述的用于深水打捞的浮筒装置还包括有ROV，ROV通过控制线与母船上的CPU及显示器连接。所述的ROV位于集装箱框架外。

ROV，即水下机器人(remote operated vehicle)，系统组成包括：动力推进器、遥控电子通讯装置、彩色摄像头、摄像俯仰云台、用户外围传感器接口、实时在线显示单元、导航定位装置、自动舵手导航单元、辅助照明灯和凯夫拉零浮力拖缆等单元部件。

所述的水泵控制系统包括220V直流电源、2个接触器、2个常开按钮、2个常闭按钮、2个直流电动机，220V直流电源与熔断器和热继电器串联后分两个支路，第一支路与接触器KM1的吸引线圈、接触器KM2的常闭开关、常闭按钮SB1、接触器KM1的自锁电路串联后再串联直流电动机M1、接触器KM1的常开开关和直流电动机M2、接触器KM2的常开开关组成的并联电路，所述的接触器KM1的自锁电路是由常开按钮SB3和接触器KM1的常开开关并联而成；第二支路与接触器KM2的吸引线圈、接触器KM1的常闭开关、常闭按钮SB2、接触器KM2的自锁电路串联后再串联直流电动机M1、接触器KM1的常开开关和直流电动机M2、接触器KM2的常开开关组成的并联电路，所述的接触器KM2的自锁电路是由常开按钮SB4和接触器KM2的常开开关并联而成。其工作原理：按下常开按钮SB3，接触器KM1的吸引线圈得电，接触器KM1的常开开关闭合，接触器KM1的常闭开关断开，直流电动机M1工作，水泵将海水打入打捞浮筒，打捞浮筒下沉；按下常开按钮SB2，接触器KM2的吸引线圈得电，接触器KM2的常开开关闭合，接触器KM2的常闭开关断开，直流电动机M2工作，水泵将打捞浮筒里的水压出，打捞浮筒上浮。

所述的水泵控制系统通过改变交流电机的连接方式改变交流电动机的正转与反转，它包括380V交流电源、2个接触器、熔断器和交流电动机，380V交流电源A、B、C三相分别通过三级刀开关、熔断器后，一个支路与接触器KM3的主触头连接后与交流电动机M3连接，另一个支路与接触器KM4的主触头连接后与交流电动机M3连接；A相通过熔断器、热继电器后分两个支路，第一支路通过接触器KM3的吸引线圈、接触器KM4的常闭开关后与常开按钮SB6和接触器KM3的常开开关组成的并联串联，串联后与常闭按钮SB5连接，再回到B相，B相的连接点位于熔断器和接触器的主触头之间，第二支路通过接触器KM4的吸引线圈、接触器KM3的常闭开关后与常开按钮SB7和接触器KM4的常开开关组成的并联串联，串联后与常闭按钮SB5连接，再回到B相，B相的连接点位于熔断器和主触头之间。其工作原理：按下常开按钮SB6，接触器KM3的吸引线圈得电，接触器KM3的主触头和常开开关闭合，接触器KM3的常闭开关断开，电动机M3正转工作，水泵将海水打入打捞浮筒，打捞浮筒下沉；按下常开按钮SB7，接触器KM4的吸引线圈得电，接触器KM4的主触头和常开开关闭合，接触器KM4的常闭开关断开，电动机M3反转工作，水泵将打捞浮筒里的水压出，打捞浮筒上浮。

本实用新型的有益效果在于：1、设计合理，结构简单。2、特别适用于深水沉物的打捞。3、成本低，便于推广。4、装置放于集装箱框架内，便于移动。

附图说明

图1是本实用新型的深水打捞作业示意图

图2是本实用新型实施例1的水泵控制系统的电气图

图3是本实用新型实施例1的PLC外部接线图

图4是本实用新型实施例1的PLC梯形图

图5是本实用新型实施例2的水泵控制系统的电气图

图6是本实用新型实施例2的PLC外部接线图

图7是本实用新型实施例2的PLC梯形图

图8是本实用新型控制结构框图

图中：1.液压板式起重机，2.钢丝绳，3.打捞浮筒，4.集装箱框架，5.压力传感器A，7.压力传感器B，8.端口，9.水泵，10.夹具燕尾锁，11.控制线，12.ROV，13.母船，23、30.接触器KM1的常开开关，24、28.接触器KM2的常开开关，26.220V直流电源，27.熔断器，32.接触器KM1的常闭开关，33.接触器KM2的常闭开关，34.接触器KM2的吸引线圈，35.接触器KM1的吸引线圈，36.热继电器，37.PLC输入端，38PLC.第一输入口，39.PLC第二输入口，40.PLC输出端，41.PLC第一输出口，42.电源，43.PLC第四输入口，44.PLC第三输入口，45.西门子S7-200PLC，46.PLC第二输出口，53.三级刀开关，54.接触器KM3的主触头，55.接触器KM4的主触头，58.接触器KM4的常闭开关，59.接触器KM3的吸引线圈，60.接触器KM3的常开开关，62.接触器KM4的常开开关，63.接触器KM3的常闭开关，64.接触器KM4的吸引线圈，M1、M2.直流电动机，M3.交流电动机，SB1、SB2、SB5.常闭按钮，SB3、SB4、SB6、SB7.常开按钮。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型的实施例。

参见图1，用于深水打捞的浮筒装置包括有打捞浮筒3，打捞浮筒3上设有端口8，端口8处设有水泵9，水泵9旁边设有压力传感器B7，浮筒内安设有压力传感器A7，压力传感器A和压力传感器B通过控制线11与下位机连接，下位机与母船13上的CPU连接，水泵与水泵控制系统连接，水泵控制系统通过PLC控制，PLC与母船上的CPU连接；打捞浮筒、水泵、压力传感器A、压力传感器B、下位机和水泵控制系统安设在集装箱框架4内，集装箱框架4下部设有夹具燕尾锁10，夹具燕尾锁通过钢丝绳2与母船上的液压板式起重机1连接。所述的用于深水打捞的浮筒装置还包括有ROV 12，ROV通过控制线与母船上的CPU及显示器连接，且所述的ROV位于集装箱框架外。所述的水泵控制系统通过PLC控制，PLC采用西门子S7-200PLC 45，PLC与母船上的CPU连接。

根据压力传感器A测量值估算浮筒水下深度的时候，按下述公式计算：

P_液＝ρ_液gh

估算浮筒内部液体压缩性的时候，按下述公式计算：

β＝-(ΔV/V₀)/Δp

其中V₀——压力变化前的体积；

Δp——压力变化值；

ΔV——在Δp的作用下液体体积的变化值。

作业过程：首先采用液压板式起重机将放有打捞浮筒的集装箱框架吊放入水中，工作人员根据压力传感器的测量信息控制水泵控制系统，水泵将水压入打捞浮筒，整个打捞浮筒装置沉入水底；然后水面工作人员通过ROV观察水下情况搜寻沉物，并确定需要被打捞的沉物的位置，夹具将沉物固定；最后工作人员远程遥控水泵控制系统让水从打捞浮筒内部排出，打捞浮筒上浮直至水面，液压板式起重机辅助将沉物吊放到母船上。

实施例1

参见图1、图2、图3、图4和图8，采用220V直流电源对两个接触器、两个直流电动机进行控制，实现打捞浮筒注水和放水，以达到打捞浮筒下沉和上升的目的。所述的水泵控制系统原理图如图2所示，主要包括有220V直流电源、2个接触器、2个常开按钮、2常闭按钮、2个直流电动机M1、.M2，220V直流电源26与熔断器27和热继电器36串联后分两个支路，第一支路与接触器KM1的吸引线圈35、接触器KM2的常闭开关33、常闭按钮SB1、接触器KM1的自锁电路串联后再串联直流电动机M1、接触器KM1的常开开关23和直流电动机M2、接触器KM2的常开开关24组成的并联电路，接触器KM1的自锁电路是由常开按钮SB3和接触器KM1的常开开关30并联而成；第二支路与接触器KM2的吸引线圈34、接触器KM1的常闭开关32、常闭按钮SB2、接触器KM2的自锁电路串联后再串联直流电动机M1、接触器KM1的常开开关23和直流电动机M2、接触器KM2的常开开关24组成的并联电路，接触器KM2的自锁电路是由常开按钮SB4和接触器KM2的常开开关28并联而成。其工作原理：按下常开按钮SB3，接触器KM1的吸引线圈得电，接触器KM1的常开开关闭合，接触器KM1的常闭开关断开，电动机M1工作，水泵将水打入打捞浮筒，打捞浮筒下沉；按下常开按钮SB2，接触器KM2的吸引线圈得电，接触器KM2的常开开关闭合，接触器KM2的常闭开关断开，电动机M2工作，水泵将打捞浮筒里的水压出，打捞浮筒上浮。

PLC外部接线如图3所示，PLC采用西门子S7-200PLC 45，包括4个输入口和2个输出口，PLC输入端37分别与常闭按钮SB1、常闭按钮SB2、常开按钮SB3、常开按钮SB4连接后，再分别接PLC第一输入口38、第二输入口39、第三输入口44和第四输入口43，接触器KM1的吸引线圈35接PLC第一输出口41，接触器KM2的吸引线圈34接PLC第二输出口46，PLC输出端40与熔断器、电源42、热继电器串接后接接触器KM1的吸引线圈和接触器KM2的吸引线圈的并联。

所述的PLC梯形图如图4所示，PLC按照设计的梯形图从左到右，自上而下运行。

实施例2

参见图1、图5、图6、图7和图8，采用380V交流电源通过两组接触器改变交流电动机的正反转来实现打捞浮筒的下沉和上升。所述的水泵控制系统原理图如图5所示，主要包括有380V交流电源、2个接触器、熔断器和交流电动机，380V交流电源A、B、C三相分别通过三级刀开关53、熔断器后，一个支路与接触器KM3的主触头54连接后与交流电动机M3连接，另一个支路与接触器KM4的主触头55连接后与交流电动机M3连接；A相通过熔断器、热继电器后分两个支路，第一支路通过接触器KM3的吸引线圈59、接触器KM4的常闭开关58后与常开按钮SB6和接触器KM3的常开开关60组成的并联串联，串联后与常闭按钮SB5连接，再回到B相，B相的连接点位于熔断器和接触器的主触头之间，第二支路通过接触器KM4的吸引线圈64、接触器KM3的常闭开关63后与常开按钮SB7和接触器KM4的常开开关62组成的并联串联，串联后与常闭按钮SB5连接，再回到B相，B相的连接点位于熔断器和主触头之间。其工作原理：按下常开按钮SB6，接触器KM3的吸引线圈得电，接触器KM3的主触头和常开开关闭合，接触器KM3的常闭开关断开，交流电动机M3正转工作，水泵将海水打入打捞浮筒，打捞浮筒下沉；按下常开按钮SB7，接触器KM4的吸引线圈得电，接触器KM4的主触头和常开开关闭合，接触器KM4的常闭开关断开，交流电动机M3反转工作，水泵将打捞浮筒里的水压出，打捞浮筒上浮。

PLC外部接线如图6所示，包括3个输入口和2个输出口，常闭按钮SB5接PLC第一输入口38，常开按钮SB6接PLC第二输入口39，常开按钮SB7接PLC第三输入口44，接触器KM3的吸引线圈接PLC第一输出口41，接触器KM4的吸引线圈接PLC第二输出口46，PLC输出端与熔断器、电源、热继电器串接后接接触器KM3的吸引线圈和接触器KM4的吸引线圈的并联。

PLC梯形图如图7所示，PLC按照设计的梯形图从左到右，自上而下运行。

本实用新型能实现深水沉物的打捞，也能实现浅水沉物的打捞。

Claims

1.一种用于深水打捞的浮筒装置，包括有打捞浮筒(3)，其特征在于：打捞浮筒(3)上设有端口(8)，端口处设有水泵(9)，水泵旁边设有压力传感器B(7)，打捞浮筒(3)内安设有压力传感器A(5)，压力传感器A和压力传感器B通过控制线(11)与下位机连接，下位机与母船(13)上的CPU连接，水泵与水泵控制系统连接；打捞浮筒、水泵、压力传感器A、压力传感器B、下位机和水泵控制系统安设在集装箱框架(4)内，集装箱框架(4)下部设有夹具燕尾锁(10)，夹具燕尾锁通过钢丝绳(2)与母船(13)上的液压板式起重机(1)连接。

2.如权利要求1所述的用于深水打捞的浮筒装置，其特征在于：所述的用于深水打捞的浮筒装置还包括有ROV(12)，ROV(12)通过控制线与母船(13)上的CPU及显示器连接。

3.如权利要求2所述的用于深水打捞的浮筒装置，其特征在于：所述的ROV(12)位于集装箱框架(4)外。

4.如权利要求1所述的用于深水打捞的浮筒装置，其特征在于：所述的水泵控制系统通过PLC控制，PLC与母船上的CPU连接。

5.如权利要求1或4所述的用于深水打捞的浮筒装置，其特征在于：所述的水泵控制系统包括220V直流电源、2个接触器、2个常开按钮、2个常闭按钮、2个直流电动机，220V直流电源(26)与熔断器(27)和热继电器(36)串联后分两个支路，第一支路与接触器KM1的吸引线圈(35)、接触器KM2的常闭开关(33)、常闭按钮SB1、接触器KM1的自锁电路串联后再串联直流电动机M1、接触器KM1的常开开关(23)和直流电动机M2、接触器KM2的常开开关(24)组成的并联电路，接触器KM1的自锁电路是由常开按钮SB3和接触器KM1的常开开关(30)并联而成；第二支路与接触器KM2的吸引线圈(34)、接触器KM1的常闭开关(32)、常闭按钮SB2、接触器KM2的自锁电路串联后再串联直流电动机M1、接触器KM1的常开开关(23)和直流电动机M2、接触器KM2的常开开关(24)组成的并联电路，接触器KM2的自锁电路是由常开按钮SB4和接触器KM2的常开开关(28)并联而成。

6.如权利要求1或4所述的用于深水打捞的浮筒装置，其特征在于：所述的水泵控制系统通过改变交流电动机的连接方式改变电动机的正转与反转，它包括380V交流电源、2个接触器、熔断器和交流电动机M3，380V交流电源A、B、C三相分别通过三级刀开关(53)、熔断器后，一个支路与接触器KM3的主触头(54)连接后与交流电动机M3连接，另一个支路与接触器KM4的主触头(55)连接后与交流电动机M3连接；A相通过熔断器、热继电器后分两个支路，第一支路通过接触器KM3的吸引线圈(59)、接触器KM4的常闭开关(58)后与常开按钮SB6和接触器KM3的常开开关(60)组成的并联串联，串联后与常闭按钮SB5连接，再回到B相，B相的连接点位于熔断器和接触器的主触头之间，第二支路通过接触器KM4的吸引线圈(64)、接触器KM3的常闭开关(63)后与常开按钮SB7和接触器KM4的常开开关(62)组成的并联串联，串联后与常闭按钮SB5连接，再回到B相，B相的连接点位于熔断器和主触头之间。