[發明專利]一種水下作業平臺的應急系統及其應急方法

無效

• 申請號: 201410449999.8
• 申請日: 2014-09-04
• 公開（公告）號: CN104199330A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 徐國華;祝詩揚;金奎;畢健;徐晗;黃明輝
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04;G05D27/02
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青

技術領域

本發明屬于水下作業裝置技術領域，更具體地，涉及一種水下作業平臺的應急系統及其應急方法。

背景技術

隨著我國海洋事業的大力發展，水下作業平臺作為水下作業工具進行水下試驗的載體，其越來越被廣泛利用。水下作業平臺采用張力腿技術進行水下定位，根據相關傳感器反饋的平臺姿態信息，通過調節水下絞車張力腿纜繩鋼纜長度，實現平臺的定深及姿態的伺服控制。

但是，水下作業平臺在深水作業的環境非常惡劣，時常面臨著各種各樣的危險，一旦遇到危險需要及時回收水下作業平臺，因為研制一個平臺投入了大量的人力物力財力，而且每次下水試驗所獲得的資料也具有極大價值。如果因故障造成平臺失事，將會造成極大的損失，并對海洋開發和研究是一個沉重的打擊。因此，水下作業平臺發生故障后的應急處理措施也是成為作業平臺研制的關鍵性技術之一。目前，國內對于水下作業平臺的應急處理方法為打撈的方式，平臺不能自動上浮，這種方式需要調動大量的人力物力，耗費大量財力，其適用于水下機器人等小型物體，對于大型的水下作業平臺無法適用。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種水下作業平臺的應急系統及其應急方法，其目的在于提供一種可適用大型水下作業平臺的應急系統及其應急方法，使水下作業平臺遇到緊急情況時刻能自動上浮至水面時，無需打撈，由此解決傳統打撈方式無法適用大型水下作業平臺的應急處理的技術問題。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種水下作業平臺的應急系統，當水下作業平臺出現故障時，用于使水下作業平臺上浮至水面，其特征在于，包括水下應急單元、水上應急單元、當出現故障時連接水下應急單元和水上應急單元的應急纜單元以及應急釋放單元，其中，

水上應急單元，其安裝在水面上母船的集控室內，包括水上應急控制器，分別與水上應急控制器相電連接的水上工控機和應急操作面板，通過應急操作面板輸入控制指令，將該控制指令傳輸到水上應急控制器，水上應急控制器將該指令傳輸到水下應急單元，水上工控機用于顯示水下平臺狀態信息，包括平臺位姿信息、絞車狀態信息和報警信息等，并實時存儲操作指令和反饋數據；

水下應急單元，其安裝在水下作業平臺的水下控制艙內，其包括UPS(不間斷電源)，水下應急控制器，分別與水下應急控制器相電連接的位姿控制器、進排水控制器和絞車控制器，位姿控制器用于接收安裝于平臺四角的深度計和安裝于平臺中心的傾角儀測量的平臺位姿信息，并將該信息反饋至水面顯示，進排水控制器用于待作業平臺上浮至水面后，控制高壓氣閥開啟以對壓載艙排水，使平臺繼續上浮并拔錨，絞車控制器用于接收來自水上控制器的指令，控制四臺絞車動作，并反饋絞車的馬達壓力，放纜速度、纜繩張力等狀態信息。水下應急單元還包括與進排水控制器相電連接的實施高壓氣閥開閉的氣閥執行機構以及與絞車控制器相電連接的實施絞車穩定放纜的絞車執行機構；

應急釋放單元，其安裝在水下作業平臺上，包括與所述水下應急單元中的UPS相電連接的電動作動筒，一端被電動作動筒端部貫穿而被固定另一端被固定在水下作業平臺的束縛帶，以及被束縛帶捆綁的自浮滾筒；

應急纜單元，其包括一端位于水上應急平臺的水上應急纜、一端通過電纜網固定在水下應急平臺且通過另一端而使自身全部纏繞在所述自浮滾筒的水下應急纜；

當水下應急控制器檢測到水下作業平臺與水上母船間出現電力中斷或者通訊故障時，由所述UPS給所述水下應急控制器供電使其發出指令使電動作動筒旋轉而釋放被固定的束縛帶，即當正常配電發生故障后，UPS能提供供電，其可持續供電3個小時，確保應急釋放單元正常工作，被束縛帶捆綁的自浮滾筒因失去束縛而上浮，自浮滾筒一邊上浮一邊旋轉實現水下應急纜的放纜，當水下應急纜隨自浮滾筒浮出水面后，人工將水下應急纜和水下應急纜對接，以使其連通而能建立母船與水下作業平臺間的電力和通訊傳輸，通過對接后的應急纜將來自水上應急控制器的指令傳輸給水下應急控制器，并進一步將相應的指令傳傳輸到所述絞車控制器以使絞車執行機構驅動絞車放纜，實現水下作業平臺上浮，并進一步將相應指令傳輸至進排水控制器以使氣閥執行機構驅動高壓氣閥開啟以給壓載水艙排水從而使水下作業平臺浮出水面后拔錨，實現應急回收。

進一步的，所述水上應急電纜和水下應急電纜包括電源線和一對屏蔽雙絞線，能同時提供通信和電力通道，所述電源線為等效截面積為6mm2三芯結構，其適用380V的高壓電。