[實用新型]一種海底電纜檢修水下機器人系統

有效

• 申請號: 201420132572.0
• 申請日: 2014-03-21
• 公開（公告）號: CN203786566U
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 高紅武;黃鋼;張雷;何玉倉;劉萍;張曉芳;劉仲先;劉爭永;王新華;芮精濤;楊杰
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海油能源發展股份有限公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 楊威;李洪福

1.一種海底電纜檢修水下機器人系統，包括水面單元和水下單元；所述的水面單元包括：用于為整個水下機器人系統提供電力的供電電源，用于光、電信號轉換以及水面到水下通信信號轉換的水面光端機；所述水下單元通過光纖電力復合電纜與所述水面單元連接；所述水下單元包括水下機器人載體，用于光、電信號的轉換以及水下到水面通信信號的轉換的水下光端機，用于為水下機器人系統提供深度信息便于實現控制水下機器人載體垂向運動的深度計，用于獲取水下機器人載體首向、縱傾、橫搖三個自由度的角度信息便于實現控制水下機器人載體運動的陀螺羅經，用于拍攝海底地貌以及周邊海洋建筑物的視頻圖像便于實現操控水下機器人載體以及為海底電纜檢修起引導作用的水下TV，由伺服電機驅動且能夠控制水下機器人載體運動的推進裝置；其特征在于：

所述水面單元還包括：由水面控制終端和手持操控桿組成，用于對水下機器人載體以及所搭載的探測檢修裝置下達控制指令并接收水下傳輸的信息的操控單元；由若干視頻監視器組成，用于顯示海底電纜工作狀態信息和水下機器人載體運行情況的顯示單元；

所述水下單元還包括：用于通過電纜接收供電電源的電力，并轉化為水下機器人提供所需電力的水下電源轉換裝置；用于為水下機器人載體提供距海底的高度信息便于海底電纜探測時水下機器人載體定高巡航控制及電纜探測高度參考的高度計；集成于水下機器人載體上，由操控單元控制動作，用于海底電纜的切割、打磨、維修工作的機械手裝置；用于探測一定厚度的海底地層，獲取海底電纜布放情況的淺地層剖面儀；用于探測海底地形，利于水下機器人海底操控的側掃聲納裝置。

2.根據權利要求1所述的水下機器人系統，其特征在于：所述水下單元還包括：將所述淺地層剖面儀和所述側掃聲納裝置所獲得的圖像信息合成為水下機器人載體周圍環境及海底的三維立體圖像的圖像合成裝置。

3.根據權利要求1所述的水下機器人系統，其特征在于：所述水下機器人系統還包括：設置于海面上，用于測量水面單元的位置信息的水面定位裝置；設置于水下，用于進行水下位置定位的水下定位裝置；用于測定海底電纜的路由、埋深及故障點信息的海底電纜檢測設備。

4.根據權利要求3所述的水下機器人系統，其特征在于：所述水下機器人系統還包括：將水面定位裝置、水下定位裝置、電纜檢測設備輸出的信息進行數據融合，動態輸出水下機器人位置及海底電纜及故障點的位置信息便于用戶控制操控單元動作的定位信息融合裝置。

5.根據權利要求1所述的水下機器人系統，其特征在于：所述推進裝置包括平面推進器和垂向推進器；其中，所述平面推進器由若干臺導管螺旋槳組成，與載體軸線方向成45°角布置，控制水下機器人載體的進退、橫移以及轉首運動；垂向推進器由若干臺導管螺旋槳組成，分別布置于水下機器人載體底部且對稱分布。

6.根據權利要求1所述的水下機器人系統，其特征在于：所述淺地層剖面儀布置在水下機器人載體底部，探測面垂直向下。

7.根據權利要求1所述的水下機器人系統，其特征在于：所述側掃聲納裝置布置在水下機器人載體左舷和右舷兩側，且探測面與水平面呈水平向下傾斜25°～30°。

8.根據權利要求1所述的水下機器人系統，其特征在于：機械手裝置布置于水下機器人載體前端。

9.根據權利要求1所述的水下機器人系統，其特征在于：所述水面單元還包括用于水下機器人系統的布放和回收的吊放裝置，所述吊放裝置起吊點布置于水下機器人載體框架頂端，與載體的重心在同一條鉛垂線上，保證載體吊放過程中的穩定性。

10.根據權利要求1所述的水下機器人系統，其特征在于：所述水下機器人系統還可以通過配重鉛塊和浮力材來不斷調整浮態，確保水下機器人所受合力為1～3kg力的微正浮力。