JPS61501017A - 遠隔操作潜水艇 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は海底油田掘削装置に関連する準備作業や保守修復作業に用いられる遠隔 操作潜水艇に関する。

背景技術 従来利用されてきた遠隔操作潜水艇〈以下単にＩ’ＲＯＶＪとも呼ぶ）は昇降ケ ージを海面上の母船から吊り下げる型のものであり、ＲＯＶは昇降ケージに繋が れ、浮力と重力がほぼ平衡な状態（平衡浮力状態）となっているためＲＯＭの浮 力をわずかに変えるだけで深度をかえることができるようになっている。

このような従来技術においては、ＲＯＶの持ち上げ〈起重）能力はＲＯＶから得 られる正浮力によって決まるため、通常起重能力は比較的低い。さらに、ＲＯＶ と昇降ケージとの間の繋索の重暢の少なくとも一部はＲＯＭにかかるため、比較 的軽ｊの繋索ワイヤを用いなければならず、しかもこのワイヤにＲＯＶと昇降ケ ージとを接続する通信ケーブルを全て内包させるため、通信ケーブルはしばしば 破損してしまう。こうした問題点は海面の上下動に呼応して水上の母船が移動し 昇降ケージに荷重がかかるため、繋索が持続的に屈曲することで助長される。

従来のＲＯＶにあける別の問題点は、ＲＯＶの計測機器の量が増加すると、水上 母船の遠隔監視装置や制御パネルとの間でより多くの信号を伝達しなければなら ず、その結果繋索や吊下ケーブルの寸法はどうしても大きくなってしまうことで ある。こうした問題点を解決する方法としてマルチプレクサ−やデマルチプレク サ−等の多重信号通信方式を用いて通信配線数を減らす方法が知られているが、 そうした装置は構造が比較的複雑であり、その上高価であり、故障時には操業休 止時間が長くなり、スペアパーツの準備費用が高くなってしまう。

発明の開示 本発明によれば、積極浮上可能な手段と、ウィンチと、このウィンチに巻回され ガイド手段に案内されたワイヤと、かう成る遠隔操作潜水艇であって、該ケーブ ルの自由端には分銅が取付けられるようになっていて、該分銅を充分に重くして 積極浮上手段の浮力をおさえると、ウィンチによるケーブルの巻取り具合によっ て海底から積極浮上手段までの距離を調節することができ、該ＲＯＭ内でガイド 手段を不平方向へ移動させてＲＯＭのトリムを保つようになっているＲＯＭが構 成される。

本発明の好適な実施例では、ＲＯＶに固着した計測機器が防水容器に入った計器 と指示器を包含し、防水容器の透明なカバーを透して計器や指示器が見えるよう になっていて、ＲＯＭ内に設けられ送受信システムに接続されているテレビカメ ラが防水容器のカバーを透して計器と指示器をとらえることができ、該送受信シ ステムに接続しているテレビモニターを見ながら、計器と指示器を遠隔にて読み 取れるようになっている。

さらに好ましくはＲＯＭの姿勢制御、待に繋索に連結したＲＯＭの降下時の姿勢 な保つための推進装置を設けるの等の艇周囲の海水条件を測定する種々の計器と 、海中の物体を感知するソナーと、作業進行状況を遠隔監視するテレビカメラと を備えることができる。このＲＯＭは好ましくはさらに薇材の持ち上げ、移動、 位置決め、連結等の作業や資材の回収作業等を行なうための把持アームやマジッ クハンド（遠隔操作潜水艇）を備えている。

本発明による遠隔操作潜水艇の別の作用例では、分銅なＲＯＭの浮力をおさえる ことができる程度の重さとし、分銅を移動させて、ＲＯＭの姿勢を変え、推進装 置を用いてＲＯＭを上下方向と水平方向にあやつることで「遊泳」可能にしてい る。

図面の簡単な説明 本発明の実施例は添付図面を参照しながら後述される。

第１図は使用状態の従来の遠隔操作潜水艇を略示し、第２図は第１作用例に従っ て使用状態にある本発明の遠隔操作潜水＠な略示し、 第３図は本発明の一実施例による遠隔操作潜水艇の縦方向部分断面を略示し、 第４図は第２図Ｂ−Ｂ線の不平方向部分断面を略示し、第５図は第２作用例にお ける第２、第３図の遠隔操作潜水艇を略示し、 第６図は第３作用例における第２、第３図の遠隔操作潜水艇を略示している。

本発明を実施するための最良の形態 第１図には、従来技術による遠隔操作潜水艇（１０）が深海掘削装置の潜１ｉｊ ！１（１１）の周囲で作業を行っている様子が′示されている。ＲＯＭ＜１０＞ は、必要に応じてドラム（１４）により巻取り・繰出しが行なわれる繋索ワイヤ （１３）によって昇降ケージ（１２）に繋がれている。昇降ケージ（１２）は掘 削プラットフォーム（１６）上の起重ｆｌ（１５）から吊下ｆｉ（１７）によっ て吊り下げられている。

第１図に示す従来技術によれば昇降ケージ（１２）を吊り下げているプラットフ ォーム＜１６）が風や波の影響で移動すると昇降ケージ（１２）に荷重がかかる 。ＲＯＭ（１０）は繋索〈１３）で昇降ケージ〈１２）に繋がれているだけであ り、遊泳しているため、昇降ケージ（１２）にかかる荷重の影響を受ｔブない。

しかし、その場合、ＲＯＶ（１０）はほぼ平衡浮力状態とし、海底に沈みもぜず 海面へと浮上することもないようにし、同様に繋素（１３）もほぼ平衡浮力状態 となるようにする必要がある。

ＲＯＭ（１０）が平衡浮力状態になっているため、ＲＯＭ（１０）の起重能力は 比較的低く、従ってＲＯＶ自体の浮力を変えて持ち上げるべき物体の負の浮力を 相殺する必要がある。第１図に示ずような従来のＲＯＭはわずかに１００に９吸 の荷物を持ち上げることができるだけである。

繋索（１３）の浮力についても平衡状態にする必要があるということは、繋索中 に内包される通信ケーブルのゲージを小さくする必要があり、従って繋索は強度 が小さくなるという欠点につながる。従って、繋索（１３）のもつれる回数が増 えると、繋索中の通信ケーブルおよび繋索自身の破損を生じ、その結果少なくと もＲＯＭの機能は全面的に不能となり、最悪の場合には海底に座礁することにな る。いずれの場合も、その復旧費用が嵩み、修理に時間がかかり、座礁した場合 には、さらに海底からのＲＯＭの回収費用がかかることになる。

第２図には、本発明の実施例であるＲＯＶ（２１＞を、深海掘削装置の潜Ｍ（１ １＞の周囲で用いた状態が示されている。このＲＯＭは、艇自体の浮力（正浮力 ）を有し、ワイヤ（２５）で取付けられた分銅（２２）により海底との相対位置 を保持するようになっている。この構成により、ＲＯＶは２トン級の起重能力を 発揮することが可能となる。

ＲＯＭは吊下ワイヤ（２９）の一端に取付けられて、母船（７６〉の起重ｆｌ（ ３２＞から所定位置へと降下し、ＲＯＭと分銅のいずれかが海底（２３）に開運 すると、吊下ワイヤをさらにもう少し繰り出してＲＯＭが母船の上下動による荷 重を全く受けないようにする。吊下ワイヤク２９）自体の重量は重要ではないの で、吊下ワイヤ（２９〉及びこの吊下ワイヤに担持される通信ケーブルを充分な 強度を持つ構造にし、母船の荷重上下動に耐えＲＯＭの作動に何ら影響を及ぼさ ないようにすることができる。またＲＯＭは母船に支えられていない部分の吊下 ワイヤを支えるのに充分な浮力を有している。ＲＯＭり２１）が分銅＜２２）に よって海底に通油状態に一旦固定されると、ＲＯＶは内部に備えたドラム（４５ ）　（第３図、第４図参照）に巻回されたワイヤ（２５）の巻取、繰出しを行な うことで海底に対する相対位置を調節することができる。

ＲＯＶ（２１）は分銅（２２）を一箇所に有するだけであるため、海底作業時に 必要に応じて旋回を自在に行なえる。

ＲＯＭ（２１）の向きは安定状態に保たれ、必要あれば、推進装！＜４８）によ って変えることもできる。該推進装置（４８）によればさらに分銅（２２）の真 上位置での位置変更も可能である。

第３図にはＲＯＶ（２１）の詳細が示されている。このＲＯＭ（２１）は曳航し やすい形状の外殻（６１）と、この外股上部に設けた浮力至（６２）とから成る 。取外し可能な可変重量式の分銅（２２）がワイヤ（２５）によりＲＯＶに取付 けられている。ワイヤ（２５）は、ワイヤガイド（４３）に案内されてプーリ（ ４４）を通ってウィンチ（４５〉に巻回されている。ワイヤの張力はブレーキ（ ４６）によって保たれている。

ＲＯＭ内に設けたワイヤガイド＜４３）の位置は艇首尾両方向及び舷側方向へ油 圧シリンダー（４７）によって変えることができ、その位置を変えることでＲＯ Ｖの姿勢を調節し肌身荷重の不均衡をなくすことができ、さらに分銅（２２）に 対するＲＯＭの相対位置を微調整することができる。分銅（２２）に対するＲＯ Ｍの相対位置を大幅に変える目的で推進装置（４８，４９）が設けられ、位置と 方向を調整できるようになっている。本発明によるＲＯＭの開動性を完全なもの とするには推進位置、２２つ設けるだけでよいことが判明している。一方従来の 平衡浮力型ＲＯＭでは満足のいく状態で制御するには通常５つの推進装置が必要 であった。

第３図のＲＯＭは掘削装置周囲での保守作業や運搬作業を行なうのに用いる把持 アーム（５１）と、１対のマジックハンド（５２）とを備えている。把持アーム （５１）はざらにＲＯＶを固定するため作業対象である構造物の一部を把持する のにも用いられる。このように脂身を固定しての作業時には、推進装置は停止し 電力を節約するっ把持アーム（５１）とマジックハンド〈５２）とは油圧ポンプ （５３）によって駆動される。

ＲＯＭの海底作業は、閉鎖回路送受信システムと、左右上下極ｖＪ装置（５５） に据付けたテレビカメラ〈５４）と、吊下ワイヤ（２９）に内包された電線を経 てＲＯＭと水上母船との間で送受信される画像信号とカメラ（５４）及び移ｌ］ 装ｆｆ１（５５）の制御信号とにより、母船でモニターされる。吊下ワイヤ（２ ９）中の電線はＲＯＭ内の接続ボックス（５６）の端末に接続されていて、該接 続ボックス（５６）から電線が延びＲＯＭ内の種々の装置に接続している。

ＲＯＶは通常、艇周囲の海水状況と、艇内の装置の状態とをモニターするため多 くの計測機器を搭載している。従来のＲＯＶにおいてはこれらの計器を吊下ワイ ヤ（２９）を介して水上母船まで電線にて接続し母船上で各計器を読み取るよう になっており、この構成では個々の電線か複合多重方式のいずれを用いる場合で あれ、吊下ワイヤに大量の信号伝達の役目をさせることになる。第３図に示す本 発明によるＲＯＶ（２１）ではこうした問題を解決するため、計器類を包含した 計装容器（５７）をＲＯＭに搭載し、この容器（５７）には透明のカバーが設け られ、このカバーを透して計器を目視可能にし、テレビカメラ（５４）でこれら の計器を映し出し水上母船にてテレビモニターを通じて読み取ることができるよ うになっている。

分銅（２２）は可変重量式で取外し可能であり、潮流が速い場合には分銅を追加 することができ、また分鋼を取外せばＲＯＭが荷物を担持している場合ぐあって も自由に水面へン平上することができる。

従来のＲＯＭが艇の進路と深度を自動的に保持するための装置に対する依存度が 高かったのに比べ、本発明によるＲＯＭは、特に分銅から離間しての作動時には 、そうした装置に対する依存度が低い。

第５図に示すごとく、第３図と第４図のＲＯＶは、分銅（２２）の型開をＲＯＶ の正浮力が得られる場合の重量よりわずかに重くして、「遊泳」形態で作動させ ることもできる。このような条件下では、ワイヤ（２５）を巻き切って分銅をＲ ＯＭの直下に保持させると、ＲＯＭは海底へ沈座する。しかし、ケーブルガイド （４３）を用いて分銅を移動させることより、ＲＯＭの姿勢を変えることができ る。第５図に示すごとく、分銅（２２）をＲＯＭの艇尾へ向って移動すると、上 向き姿勢をとり、推進装置（４８，４９＞を作動させることで上方向ベクトルＴ ｖ　と水平方向ベクトル”Ｌ−＋の推力Ｔを得ることができ、これによりＲＯＶ を海底（２３）から浮上させ、前進させることができる。この作用形態のとき、 ＲＯＶは「遊泳」可能となり、第５図にはこの形態にてパイプライン（２４）を 追跡している様子が示されている。遊泳中、テレビカメラ（５４）は海底を走査 すると同時にＲＯＭを海底に沿って誘導するための「目」の役目をする。遊泳中 の吊下ワイヤ（２９）は緩く保たれＲＯＶの遊泳を妨害しないようにし、その一 方で水上母船がＲＯＶと伴走する。

第６図に示すごとく、第３図と第４図のＲＯＭ（２１）は水上母船（７６）の後 方で第３図の吊下ワイヤと同様電線を内含しているワイヤ（７５）によって曳航 して用いることもできる。この形態の場合には、ＲＯＶ（２１）はほぼ平衡浮力 状態となるような重量とし、尾翼手段（７７）を設けて曳航時のＲＯＶの進路を 安定させる。ＲＯＶの舷側には、潜１（７９）を設けて曳航時のＲＯＭの進行深 度を調節することができる。進行深度は推進装置を用いて調節することもでき、 逆推進によって曳航索に抵抗をかけＲＯＭを上向きにしたり、前方推進を用いて ＲＯＶを自重にて沈降させることもできる。

曳航中は、ＲＯＶ（２１）内のテレビカメラを用いて海底（２３）を観察するこ とができるが、ざらにＲＯＶの艇尾で磁力計（７８）を曳航させ、海底ないし海 底下の磁性物体の所在を感知させることもできる。

広域に亘って海底走査を行なう実地調査作業の場合には曳航操業は特に有用とな る。こうした条件下ではＲＯＭのＲ８性は重要とならず、ＲＯＶを曳航すること で限られた時間内に遊泳ＲＯＭ以上の区域をカバーすることができる。

本発明によるＲＯＶを曳航しやすい形状とすれば、分銅を離れての作動、遊泳に よる作動、曳航による作動のいずれにもそのまますぐに用いることができるが、 従来の遊泳式ＲＯＭでは、他の形態の作動にそのままの形で用いることはできな い。

当業者にとっては、本発明に対する種々の変更を本発明の概念から離反すること なく寅施することができる。

浄書（内容に変Ｅなし） 手続ネｍ正書（万引 昭和６０年１０月１４日 １、事件の表示　ＰＣ下、’ＡＵ８５１００００８２、発明の名称　遠　隔　操 　作　潜　水　艇３、補正をする者 事件との関係　特許比頗人 氏　名　パド、ジョン　トーマス ５、補正命令の日付　自　発 ６、補正の対象　委任状及びその訳文、図面の翻訳文７、補正の内容 （１）別紙の通り委任状及びその訳文を提出する。

（２）図面の翻訳文の浄書（内容に変更なし）。

国際調査報告 ＥＰ　７１１１７　ＡＵ　８５９４２／８２　卯５８０３０８８６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕積極浮上可能な手段と、ウインチと、前記ウインチに巻回されたワイヤと 、前記ワイヤを案内しているガイド手段とから成る遠隔操作潜水艇であって、前 記ワイヤは自由端に分銅が取付けられるようになっていて、前記分銅が前記積極 浮上可能な手段の浮力をおさえるのに充分な重量になっている時、前記潜水艇が 作動する海底に対する前記潜水艇の相対位置は前記ウインチに巻回されたワイヤ を巻き取ったり繰り出したりすることで調節することができ、前記ガイド手段は 前記潜水艇内部で水平移動し、前記潜水艇のトリムを維持することができるよう になっている遠隔操作潜水艇。 〔２〕前記潜水艇を移動させ位置を変えるための推進装置を備えている、請求の 範囲第１項記載の遠隔操作潜水艇。 〔３〕曳航しやすい形状の外殻を備えている、請求の範囲第１項または第２項記 載の遠隔操作潜水艇。 〔４〕前記潜水艇の曳航作用時の進路の安定を向上するため尾翼を備えている、 請求の範囲第３項記載の遠隔操作潜水艇。 〔５〕前記潜水艇の曳航作用時に前記潜水艇の進行深度を調節するため潜翼を備 えている、請求の範囲第３項または第４項記載の遠隔操作潜水艇。 〔６〕前記ワイヤは、その自由端に取外し可能な分銅を取付けられるようになっ ている、請求の範囲第１項から第５項のいずれか一項記載の遠隔操作潜水艇。 〔７〕前記潜水艇を制御しモニターするための制御信号が前記潜水艇の吊下ワイ ヤを経て送受信されるようになっている、請求の範囲第１項から第６項のいずれ か一項記載の遠隔操作潜水艇。 〔８〕少なくとも１つの遠隔操作把持アームまたはマジックハンドを備えている 、請求の範囲第１項から第７項のいずれか一項記載の遠隔操作潜水艇。 〔９〕前記ガイド手段は油圧シリンダー手段よって前記潜水艇の前後左右に移動 することができる、請求の範囲第１項から第８項までのいずれか一項記載の遠隔 操作潜水艇。 〔１０〕前記潜水艇の周囲条件を測定するための計器を備え、前記計器の表示手 段は透明部分を有する防水容器に配置され、前記透明部分を透して前記表示手段 が目視でき、前記潜水艇内部にはビデオカメラが設けられていて、このカメラは 前記透明部分に向けられることで前記計器の表示手段の遠隔での読み取りを可能 にしている、請求の範囲第１項から第９項までのいずれか一項記載の遠隔操作潜 水艇。 〔１１〕前記分銅は、前記積極浮上可能な手段の浮力を失くすのに要する重量よ りもわずかに重い分銅を選択して用いることができ、分銅を取付けたワイヤを全 て巻き取って前記潜水艇の直下に配置し、前記潜水艇に上向き姿勢をとらせた状 態で前記推進装置によって上方向と水平方向の推力を与え、上方向推力は前記潜 水艇を海底から浮上させるために利用されるようになっている、請求の範囲第１ 項から第１０項までのいずれか一項記載の遠隔操作潜水艇の作用方法。