[發明專利]一種溢油回收機器人

有效

• 申請號: 201210466385.1
• 申請日: 2012-11-16
• 公開（公告）號: CN103818522A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 王雷;袁學慶;張敏革;姚紅堅
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: B63B35/32
• 分類號: B63B35/32
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 許宗富

技術領域

本發明涉及海上溢油回收機器人，具體地說是一種在海上溢油事故發生后，自主完成溢油回收機器人。

背景技術

伴隨經濟持續快速發展，我國海上石油開采活動日益頻繁，2010年中國海上在生產的油氣平臺達到195個，海洋溢油事故風險升高；石油海運進口量日益增加，船舶溢油污染事故時有發生。2010年發生的墨西哥灣深水溢油事故和大連7．16溢油事故以及2011年渤海灣康菲漏油事故,給人們敲響了海洋環保的警鐘。一般來說，石油對大部分水生物能構成危害。其次。它會引發火災等次生災害。另外還可能會導致海上和沿岸設施、船舶的損壞因此，溢油回收不但可以收集浪費的能源，而且對于保護生態環境和人類自身具有重大意義。目前通用的溢油回收方法為物理法，即在不改變溢油存在形態的情況下將溢油從水面分離出來，通用方式是采用船攜式撇油器進行溢油回收。這種方式的主要問題是經濟成本極高，即不僅造價高昂，且每次進行溢油回收作業的運營成本也極其昂貴。而且回收效率較低。因此急需一種經濟可靠、回收效率高、海況適應能力強的裝置進行溢油回收。

發明內容

為了解決現有溢油回收方式中成本高、效率低、的問題，本發明要解決的技術問題是提供一種在海上溢油事故發生后，自主完成溢油回收機器人。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的

一種溢油回收機器人，包括機器人本體，在及基礎上增設有自動收油系統；其中機器人本體采用大浮力耐壓艙式結構，該耐壓艙式結構的正浮力為100kg、穩心高為50毫米，負責提供穩定可靠的移動平臺；自動收油系統固定在機器人本體框架上，實現溢油的回收。

自動收油系統由撇油分離器、自動更換分離裝置、儲油囊和自動收油控制系統組成，所述撇油分離器、自動更換分離裝置和儲油囊之間通過油管連通并分別由自動收油控制系統控制。

所述撇油分離器由撇油器和油水分離器構成，撇油分離器前后兩端口分別與電動泵連接。

所述自動更換分離裝置包括直線電機、爆炸螺栓和連接直線電機的法蘭，該自動更換分離裝置通過直線電機用于儲油囊的自動更換，爆炸螺栓用于儲油囊的分離。

機器人本體主要包括載體系統、能源系統、控制與導航系統、推進系統及兩套穩心調節系統；其中，載體系統前端兩側分別設有圍油欄式掃油臂，圍油欄式掃油臂用于引導油水混合液流入自動收油系統。

能源系統為油/電驅動系統，其中油驅動系統主要由柴油機及2個油箱構成，安裝在載體系統框架上，兩油箱安置在撇油分離器的兩側為撇油分離器提供動力；電驅動系統主要由電池組及管理系統構成，安裝在載體系統耐壓艙內，為控制與導航系統、推進器、穩心調節系統及自動收油系統中的自動更換分離裝置提供動力。

所述控制與導航系統包括無線電天線布置在機器人上部，用于與圍油欄上的局域差分GPS系統通信；光標由發光二極管及控制電路組成，用于顯示機器人位置；自動駕駛計算機采用PC104總線方式，由標準板卡和自制功能板卡組成，負責整個機器人的管理決策。

所述推進系統安裝在機器人艉部，由兩個螺旋槳推進器及電機驅動單元組成，負責機器人的航行及轉向

兩套穩心調節系統，分別安裝在機器人下部兩側，每套穩心調節系統均包括皮囊、液壓油箱、液壓泵及換向閥；其中，皮囊安置在機器人外部，其余部分在機器人耐壓艙內，當機器人穩心發生變化時，液壓油箱中的油被泵抽入皮囊或從皮囊抽入油箱，進而改變排水體積以改變穩心。

本發明的有益效果及優點為：

1.成本低廉。相對于傳統的溢油回收船，不僅造價低，且每次收油作業的運營成本也大大減少。而且由于采用了自主作業的方式（全部由機器人替代操作），成本大大降低。

2.回收效率高，覆蓋范圍廣。機器人設有兩套穩心調節系統加上自動姿態調節控制，能夠使撇油器始終在最佳效率下工作；由于采用油水分離器，使之能夠回收覆蓋大部分粘度范圍的海上溢油。

3.本發明通過油水分離極大的提高了回收溢油的濃度，增加了機器人的溢油收集量，提高了回收效率，且經濟性良好，適用于多種油品。

附圖說明

圖1為本發明海上溢油回收機器人工作原理組成方框圖。

圖2為本發明海上溢油回收機器人的結構立體示意圖。

圖3為圖2的溢油回收機器人中自動收油系統結構示意圖。

圖4為圖3的溢油回收機器人撇油分離器和柴油機的結構組裝示意圖。

圖5為本發明海上溢油回收機器人的儲油囊連接示意圖。

圖6為本發明海上溢油回收機器人穩心調節系統布置圖。