NO333031B1 - Apparat og fremgangsmate for oppsamling av objekter fra sjobunnen - Google Patents

Abstract

En enhet for innsamling av gjenstander fra havbunnen eller nær havbunnen med en Remotely Operated Vehicle (ROV), eller en hydraulisk arm styrt fra et overflatefartøy karakterisert ved at nevnte enhet er installert på et ROV / hydraulisk arm og består av et munnstykke, et sugekammer, en sugepumpe og et eksosanlegg, og bruker undertrykk for å samle nevnte gjenstander, og har et munnstykke spesielt konstruert for å samle inn en bestemt gjenstand.

Description

Teknisk felt

Den foreliggende oppfinnelsen gjelder et apparat for oppsamling av objekter fra sjøbunnen, og mer spesifikt høsting av bunnlevende sjødyr.

Bakgrunn for oppfinnelsen:

Bunnlevende sjødyr høstes på mange forskjellige måter rundt om i verden. De vanligste metodene for å høste slike dyr er enten skadelig for miljøet, f.eks. skraper og tråler, eller de kan være potensielt farlige og/eller ulønnsom som f.eks. håndplukking v.h.a. dykkere.

Det er gjort mange forsøk på å øke effektiviteten for høsting av slike dyr, men felles for de fleste er at de enten er skadelig for miljøet, de kan være skadelige for dyrene som skal høstes, eller de kan være av en så kompleks art at de vil være uforholdsmessig dyre å produsere og/eller operere.

En metode for bunnskraping av skalldyr og transportering av dette direkte til overflaten ved bruk av vann under trykk er beskrevet i patentsøknad US 20030172557 Al "Shellfish Dredging Apparatus". En metode for bruk av trykksatt luft/vann som penetrerer sjøbunnen for å kunne nå skalldyrene som er beskrevet i patentsøknad UK 2335935 og i WO 03/088742 Al. En litt annen tilnærmingsmetode er brukt i patentsøknad UK 2332848 hvor det blir brukt et blad for å åpne på havbunnen, utstøtt væske for å fjerne sedimenter, og et sugesystem som bruker luft til å transportere skalldyrene direkte til overflatefartøyet. UK 1156547 beskriver et annet system for bunnskraping hvor transportering til overflaten er gjort ved bruk av vann under trykk.

Alle disse metodene er forholdsvis skadelige for havbunnen. I tillegg vil transport av skjell fra 25-35 meters dyp til overflaten i en 15-20 cm diameter slange, være svært utsatt for store krefter fra strøm og bølger. Dette ville videre kunne påføre dyrene tøff behandling og stress. Spesielt kråkeboller er utsatt for dette.

En bemannet ubåt konstruert for å høste svamper er beskrevet i US 3057104. Denne metoden vil mest sannsynlig være veldig dyr å bruke for å høste skalldyr. US 4842336 beskriver en metode for å samle objekter fra sjøbunnen ved bruk av undertrykk gitt av en ejektorpumpe. På grunn av den hardhendtheten til denne teknologien vil det ødelegge dyrene å bruke denne teknologien.

UK 2430213 beskrives det et system for høsting av skalldyr ved bruk av børster og en sikt og en vannstråle for transportering av skalldyrene til fartøyet, dette systemet kan skade havbunnen og vil kun samle inn tilfeldige skalldyr. Et flertall av arter vil mest sannsynlig ikke kunne håndtere behandlingen slike børster gir.

CA 2342489 beskriver et system hvor undertrykk er brukt til å støvsuge kråkeboller til et overflatefartøy. Her er styringen utført av en dykker som flytter på sugeslangen for hånd. Dette konseptet vil være relativt kostbart siden en dykker er krevet for å styre slangen. Videre vil dyrene få en relativt hardhendt behandling gjennom den lange transporten og gjennom alle ventilene og bøyene. Systemet vil også være veldig sensitivt til strømmer.

US 6343433 Bl viser en alternativ metode for å fange ønsket fiskeslag fra uønskede fiskeslag. Fremgangsmåten går ut på at man har en båt som taues etter en tråler. Båten inneholder et system av kamre og filtreringsmuligheter som gjør det mulig å sortere fisk som blir fanget og sugd opp via et trålernett.

FR2716770 Al beskriver et system for å samle inn larver fra havbunnen. Det brukes en pumpe for å pumpe vann igjennom et sugekammer for å skape undertrykk som gjør at gjørme blir sugd opp av et munnstykke som er vinklet i forhold til sugekammeret.

WO0388742 Al beskriver et system for å samle inn dyr fra havbunnen, ved at de suges opp. Dette systemet beskriver bruken av et kamera.

Ingen av disse løsningene beskriver bruken av en ROV for å samle opp dyrene.

Sammenfatning av oppfinnelsen

Den foreliggende oppfinnelsen, som beskrevet i de uavhengige kravene, gjelder en innretning styrt fra et overflatefartøy v.h.a. undervannskamera og en monitor for å visuelt kunne overvåke/styre enheten for å gjennomføre høstingen av dyrene ved å bruke undertrykk produsert av en pumpe eller en elektrisk propell.

Dyrene, som kråkeboller, kamskjell, hjerteskjell, sjøpølse, kongesnegl, sjøkreps osv. er deretter transportert fra sugemunnstykket og innsugningsrøret, til sugekammeret der vannet filtreres videre gjennom den perforerte kassen og ut gjennom utløpsåpningen, mens dyrene blir liggende igjen i kassen.

Enheten kan enten installeres på en fjernstyrt miniubåt, ROV, operert via en strøm/signalkabel, eller den kan være lokalisert på overflateenheten for å gjennomføre høsting på grunne områder. I det siste tilfellet vil sugemunnstykket og kameraet være montert på enden av en hydraulisk styrt arm som styres fra overflateenheten på samme måte som operasjon av en miniubåt.

Ved å introdusere en ROV - basert innhøstningsmetode som bruker undertrykk for nøye å velge de individuelle dyrene som skal høstes vil kunne rette på problemene gitt at innhøstningsraten er tilstrekkelig høy.

Kort beskrivelse av figurene

Figur 1 er en skjematisk fremstilling av hele konseptet med overflateenhet, kabel og høsteapparat installert på en fjernstyrt miniubåt. Figur 2 er et skjematisk sideperspektiv av høsteapparatet som viser vann/dyr-strømmen fra munnstykket og gjennom undertykkskammer/filtreringsenhet, gjennom pumpen/propellen og ut gjennom den horisontale utløpsåpningen. Figur 3 er et skjematisk endeperspektiv av sugepumpen/propellen og den horisontale utløpsåpningen. Figur 4a er et skjematisk sideperspektiv av sugemunnstykket brukt på skjell som lever delvis nedgravd. Figur 4b er et skjematisk frontperspektiv av sugemunnstykket brukt på skjell som lever delvis nedgravd. Figur 5 er et skjematisk sideperspektiv av systemet for variabel oppdrift for å kompensere for tung last. Figur 6 er et skjematisk sideperspektiv av systemet installert direkte på en overflateenhet uten å bruke miniubåt.

Detaljert beskrivelse

En spesialbygd Remotely Operated Vehicle, ROV 2, er utstyrt med en høsting enhet 1 bestående av et munnstykke 12, et vinklet sugerør / slange 5, en vannflltrering beholder / boks 7, et sugekammer 6, en sugepumpe eller thruster 8 og en eksosmanifold 10. I tillegg er et kamera 14 installert i nærheten av munnstykket for å få et godt inntrykk av elementene som skal samles.

Systemet fungerer idet operatøren manøvrerer ROVen fra overflatefartøyet ved bruk av kameraer på ROVen, skjermer og et kontrollsystem bestående av styrespaker for betjening av ROVen og knapper for betjening av høstingssystemet.

Et tilsvarende manøvreringssystem brukes når du bruker systemet uten ROV.

ROVen er først utplassert fra overflatefartøyet når man har kommet til rett sted. For å senke enheten, tømmes systemet ved å kjøre thrusteren 8 i revers som forårsaker at sugekammeret 6 fylles med vann.

Luften inne i sugekammeret kan unnslippe gjennom den ikke-retur ventilen 11 plassert på det høyeste punktet på sugekammeret for å fjerne all luft. Når operatøren har funnet et dyr som skal høstes lokaliserer han innsugningsrørets inntak like over dyret og starter thrusteren.

Tunnelen vil fjerne vann fra sugekammeret og ut av eksosrøret. Dette vil forårsake et undertrykk i kammeret og dermed undertrykk i røret 5. Dyret skal transporteres gjennom dysen 12 og det vinklede innsugningsrøret og inn i boksen 7 i sugekammeret. Her vil hastigheten betydelig reduseres, da området er økende. Vannet vil bli filtrert gjennom et filter / boks mens dyrene vil bli værende der. Eksosvannet vil deretter rettes ut av systemet gjennom et system som sikrer at vi unngå at bunnsedimenter kan redusere sikten for føreren 9 / 10.

Operatøren kan se mengden av innhøstede dyr ved å bruke kameraet montert i sugekammeret. Når boksen er full, vil operatøren ta ROV til overflaten for å ha det losses og en ny boks vil bli installert før innhøstingen kan fortsette.

Når man ikke bruker en ROV, fjernes lagringsboksen fra sugekammeret når den er full, og det sette inn en ny boks og innhøstingen fortsetter.

Avhengig av hvilke arter som er målet for innhøstingen, er det montert et system for variable ballast (fig 5). Dette systemet består av to ballasttanker 15 som normalt er fylt med vann. Hvis det er nødvendig å opprettholde en svak positiv oppdrift, vil komprimert luft bli sluppet inn i tankene, hvilket tvinger vannet ut og dermed fører til oppdrift. Dette er et system som er mulig å bruke ved innhøsting av arter med spesifikk tetthet over 1.0, spesielt kamskjell og andre tyngre skjell.

Dessuten, avhengig av hvilke arter som er høstet, en tilpasset bygget dyse (Figur 4a og 4b) vil bli brukt som øker effektiviteten av innhøstingen.

For kråkeboller vil en fleksibel slange være tilstrekkelig idet innhøsting er hovedsakelig utført på steinete, ujevne overflater.

For kamskjell, er et munnstykke formet som et kamskjell i profilen brukt. Videre er en løfteinnretning 13 formet som en hånd med fingre montert for å løfte kamskjellet litt fra havbunnen for å unngå overdreven oppsuging av sand og andre bunnsedimenter. Innsugningsrøret kan også være formet som et kamskjell i profil for å redusere risikoen for at kamskjell skal falle tilbake til munnstykket.

For hjerteskjell, vil munnstykket være betydelig større enn for kamskjell i det operatøren ikke tar sikte på å høste et bestemt individ, men alle individer innenfor en bestemt sektor eller område. I det hjerteskjell er mindre enn kamskjell, kan høyden på munnstykket reduseres. For å hente hjerteskjell, er en rekke fingre brukt til å skjære ned i havbunnen og å løfte dem opp slik at de kan suges inn i sugerøret.

Figur 6 viser enheten montert på enden av en fjernstyrt arm som er montert på et overflate kjøretøy. Overflatekjøretøyet er videre utstyrt med midler for å kontrollere armen og enheten. Dette gjøres via kontrollere, enten montert på armen, eller koblet til armen enten via kabel eller trådløst. Munnstykket og sugeslange er koblet til armen mens sugepumpen og filtreringsenheten er plassert på båten.

Armen er videre utstyrt med et kamera for å gjøre det mulig å se hvor du skal styre armen.

Claims (8)

1. Enhet (1) for innsamling av sjølevende organismer fra havbunnen der nevnte enhet (1) omfatter inntakskammer (6), filtreringsenhet (7) og eksosanlegg (9, 10), minst ett kamera (16) koblet til det og er kontrollert fra et overflatefartøy (4) og er viderekarakterisert vedat: - nevnte enhet (1) er installert på en Remotely Operated Vehicle (2) kontrollert fra et overflatefartøy (4), - nevnte enhet (1) har et utskiftbart munnstykke (12), - det er et vinklet innsugningsrør (5) mellom munnstykke (12) og sugekammeret (6), - nevnte sugekammer (6) har en utskiftbar filtrerings- og oppbevaringsboks (7), - en drivmotor (8) brukes for å pumpe vann ut fra sugekammeret (6), og - nevnte enhet (1) har minst en horisontal eksosmanifold (10).

2. Enhet (1) for innsamling av sjølevende organismer som beskrevet i krav 1 der nevnte enheten er (1) montert på overflate fartøy, med sugedysen og transportslange montert på enden av en hydraulisk operert manipulatorarm (17).

3. Enhet (1) for innsamling av sjølevende organismer som beskrevet i krav 1 bruker en tilbakeslagsventil for å tømme sugekammeret (6) for luft.

4. Enhet (1) for innsamling av sjølevende organismer som beskrevet i krav 1 bruker et system med variabel oppdrift i tillegg til den permanente oppdriften for å opprettholde en nøytral oppdrift ved innhøsting av sjølevende organismer med høy spesifikk tetthet.

5. Enhet (1) for innsamling av sjølevende organismer som beskrevet i krav 1 kan utstyres med forskjellige munnstykker (12) og bruker et spesialbygd munnstykke (12) for hver type av sjølevende organisme som skal samles.

6. Enhet (1) for innsamling av sjølevende organismer som beskrevet i krav 5 hvor et munnstykke kan ha hydraulisk opererte fingre (13) for løfting av nevnte sjølevende organismer fra enten på eller i havbunnen.

7. Fremgangsmåte for innsamling av sjølevende organismer fra havbunnen der nevnte sjølevende organismer blir sugd gjennom et innsugningsrør (5) og inn i et sugekammer (6), og filtrert ved hjelp av en perforert kasse (7)karakterisert vedat undertrykk oppnås når drivmotoren (8) pumper vann ut av sugekammeret (6), gjennom eksosanlegg (10) og horisontalt ut fra nevnte enhet (1) som er installert på en Remotely Operated Vehicle (2) og kontrollert fra et overflatefartøy (4).

8. Fremgangsmåte for innsamling av sjølevende organismer fra havbunnen, som beskrevet i krav 7 der nevnte enhet (1) har minst ett kamera (14).