[實用新型]一種智能化協同作業海底集礦裝備

有效

• 申請號: 201720039223.8
• 申請日: 2017-01-13
• 公開（公告）號: CN206468353U
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發明（設計）人: 趙國成;楊建民;肖龍飛;彭濤;呂海寧;趙偉杰;楊顯原
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: E21C50/00
• 分類號: E21C50/00;G01V1/38;G01V9/00
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司31227
• 代理人: 孟旭彤

技術領域

本實用新型涉及集礦設備技術領域，尤其涉及一種智能化協同作業海底集礦裝備。

背景技術

海洋是地球上尚未被人類充分認識和利用的最大潛在資源基地。除海洋石油氣資源和海濱礦砂外，海底目前已知有商業開采價值的還有多金屬結核、富鈷結殼和多金屬硫化物等金屬礦產資源。這些礦物中富含鎳、鈷、銅、錳及金、銀金屬等，總儲量分別高出陸上相應儲量的幾十倍到幾千倍。2013年我國又正式獲得一塊太平洋富鈷結殼礦區。顯然，深海礦產資源的開發必須依賴深海采礦裝備進行。2015年5月19日公布的《中國制造2025》為“制造強國”戰略指明了方向，把“海洋工程裝備及高科技船舶”歸為重點突破的十大戰略領域之一，著重進行先進海洋工程裝備的研發和國有化。

隨著現代通信技術的發展和自動化控制的普及，智能化設計越來越受到重視。近年來，在電力、機械、化工、制藥、建筑、物流等各個領域，智能化裝備都得到了廣泛的應用。在這樣的時代背景下，海洋工程裝備的智能化也成為必然趨勢。尤其對于深遠海作業而言，實現作業裝備的智能化、自動化能夠大大降低人力物力投入，有效提高作業生產率，對于海洋資源的合理開發具有十分重要的意義。協同則是指協調兩個或以上的個體，發揮各自功能，合作完成特定任務的能力。對于深海采礦這樣的復雜工程來說，包含多種作業任務，需要完成多項功能。因此，亟需一種智能、協同、高效的海底集礦作業設備。

實用新型內容

本實用新型主要是解決現有技術中所存在的技術問題，從而提供一種自動化程度高、協同配合好、采礦效率高的智能化協同作業海底集礦裝備。

本實用新型的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：

本實用新型提供的智能化協同作業海底集礦裝備，其包括：

水下探測器，用于探測海底地形及礦物分布，并發出控制信號至儲礦車；

海底集礦車，用于采集海底礦物，并將采集的所述礦物輸送至儲礦車內；

儲礦車，與所述水下探測器相連接，所述儲礦車用于根據所述控制信號調整自身和海底集礦車的行進路徑，所述儲礦車還用于儲存加工所述礦物，并為所述水下探測器提供電力。

進一步地，所述水下探測器包括探測器本體、電子設備艙、多自由度螺旋槳推進器和探測設備，所述電子設備艙設置在所述探測器本體內部，所述電子設備艙通過光電纜與所述儲礦車相連接，所述多自由度螺旋槳推進器對稱設置在所述探測器本體的上部兩側，并用于驅動所述探測器本體前行和姿態調整，所述探測設備設置在所述探測器本體的前側底部，并用于探測海底地形和礦物的分布，所述電子設備艙內的控制系統用于根據所述探測設備的探測結果運算分析后發出控制信號至所述儲礦車。

進一步地，所述探測器本體的尾部外圓周方向上還設有尾翼。

進一步地，所述海底集礦車包括集礦車本體、水射流噴嘴、集礦外罩、進水口和出礦口，所述集礦車本體通過連接臂與儲礦車相連接，所述集礦外罩罩設在所述集礦車本體的前部，所述水射流噴嘴和進水口均設置在所述集礦外罩內，其中，所述水射流噴嘴沿所述集礦外罩的長度方向間隔分布，所述進水口一一對應的設置在所述水射流噴嘴的外側，所述進水口的出口端還經增壓水泵與所述出礦口相連接，所述出礦口通過軟管與所述儲礦車相連接。

進一步地，所述集礦車本體的底部還設有輪胎和減振彈簧，所述輪胎對稱設置在所述集礦車本體的四周，所述減振彈簧一一對應地安裝在所述輪胎上。

進一步地，所述儲礦車包括儲礦車本體、儲礦艙、儲礦艙口和履帶式行進裝置，所述履帶式行進裝置安裝在所述儲礦車本體的底部，所述儲礦艙設置在所述儲礦車本體的上表面，所述儲礦艙口與所述儲礦艙相連通，且所述儲礦艙口還經軟管與所述出礦口相連通，其中，所述儲礦艙還設有加工設備和礦漿泵，所述加工設備用于將所述礦物加工成礦漿，所述礦漿泵用于將所述礦漿經所述儲礦艙口輸送至海底中繼艙中。

進一步地，所述儲礦艙口內安裝有兩個管道，其中一個管道的兩端分別與所述儲礦艙和出礦口相連通，另一個管道兩端分別與所述礦漿泵和海底中繼艙相連接。

進一步地，所述儲礦車本體和儲礦艙之間還設有一轉臺，所述轉臺的底面與所述儲礦車本體旋轉連接，所述轉臺的上表面與所述儲礦艙固定連接。

進一步地，所述儲礦艙的上表面還安裝有探測器泊位，所述探測器泊位與所述水下探測器相配合。