[發明專利]一種海底電力電纜敷設施工綜合控制系統及控制方法

有效

• 申請號: 202011181564.1
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112271649B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 葛軍凱;陳國志;徐健;張志剛;李捍平;袁舟龍;何旭濤
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力有限公司舟山供電公司;浙江舟山海洋輸電研究院有限公司
• 主分類號: H02G1/10
• 分類號: H02G1/10;H02G9/02
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所(普通合伙) 33206
• 代理人: 王曉燕

本發明公開了一種海底電力電纜敷設施工綜合控制系統,涉及海纜施工控制方法。現有的海纜施工控制系統基本都是各個環節獨立控制，各環節的協同配合通常由操作人員根據經驗進行，嚴重制約了海纜施工的質量和效率。本發明包括中央控制模塊、轉動纜盤監控模塊、布纜受力監控模塊、埋設犁實時監控模塊、動力定位操控模塊；將轉動纜盤監控模塊、布纜受力監控模塊、埋設犁實時監控模塊、動力定位操控模塊統一集中控制，保證海纜敷設施工過程中出纜過駁、入水釋放、海底埋設等環節的綜合協同控制，保證海纜敷設施工按設定路徑和埋設深度有序進行。消除海纜敷設施工各關鍵環節協同性差的問題，使海纜施工的質量精度和智能化水平得到大幅提升。

技術領域

本發明涉及海纜施工控制方法，尤其涉及一種海底電力電纜敷設施工綜合控制系統及控制方法。

背景技術

海底電力電纜施工是一項復雜的大型工程，工程建設受地域條件、海洋環境、施工設備等多種因素限制。海底電力電纜施工技術復雜，技術難度遠遠高于陸地電纜，海纜出纜過駁、入水釋放、海底埋設等環節都需要精準控制，并且需要各個環節的協同配合，否則將影響海纜施工質量，嚴重時可能會造成海纜打扭等損傷，導致海纜施工無法進行。

現有的海纜施工控制系統基本都是各個環節獨立控制，各環節的協同配合通常由操作人員根據經驗進行，嚴重制約了海纜施工的質量和效率。

發明內容

本發明要解決的技術問題和提出的技術任務是對現有技術方案進行完善與改進，提供一種海底電力電纜敷設施工綜合控制系統及控制方法，以達到提高海纜施工質量和效率的目的。為此，本發明采取以下技術方案。

一種海底電力電纜敷設施工綜合控制系統，包括：中央控制模塊、轉動纜盤監控模塊、布纜受力監控模塊、埋設犁實時監控模塊、動力定位操控模塊；其中，

中央控制模塊，其與轉動纜盤監控模塊、布纜受力監控模塊、埋設犁實時監控模塊、動力定位操控模塊相連，接收設定的海纜敷設路徑、敷設速度和埋設深度信息，負責對轉動纜盤監控模塊、布纜受力監控模塊、埋設犁實時監控模塊、動力定位操控模塊進行統一集中控制，同時接收轉動纜盤監控模塊、布纜受力監控模塊、埋設犁實時監控模塊、動力定位操控模塊反饋的信號，并根據實際情況調整各部分的控制指令，實現包括海纜出纜過駁、入水釋放、海底埋設的敷設施工關鍵環節的智能化協同控制；中央控制模塊接收的反饋信號包括施工船位置、埋設犁位置、埋設速度、埋設深度、纜盤轉速、出纜張力、入水角度、入水張力；

動力定位操控模塊接受中央控制模塊發出的位置指令，根據位置指令控制施工船舶的位置軌跡，根據埋設犁實時速度動態調整施工船行進速度；

埋設犁實時監控模塊接收中央控制模塊發出的包括海纜敷設路徑、埋設深度、埋設速度的指令，根據指令操控埋設犁以一定的速度按照設定的敷設路徑及埋設深度行進，完成海纜精準敷設；同時對埋設犁的工作狀態進行實時監控，并將埋設犁速度和狀態信息反饋給中央控制模塊；

轉動纜盤監控模塊接收中央控制模塊發出的纜盤轉速指令，纜盤轉速根據海纜設定敷設速度和埋設犁實時速度計算得出，然后通過控制電機實現纜盤轉動速度的精準控制，并將纜盤轉速反饋給中央控制模塊；

布纜受力監控模塊包括船上海纜受力監控和水下海纜受力監控，實時監控海纜敷設過程中的出纜張力、入水張力、懸掛張力，并將測量信號實時反饋至中央控制模塊；當海纜受力超過設定閾值時，中央控制模塊通過控制纜盤轉速、布料機牽引力及壓力、海纜入水角度，對海纜受力進行實時修正，保證海纜受力在可控范圍，確保施工過程中海纜安全。

作為優選技術手段：動力定位操控模塊包括自動控制子模塊、位置測量子模塊、環境傳感子模塊；位置測量子模塊通過采集包括全球導航定位、電羅經、風向風速儀的位置信號，根據中央控制模塊發出的位置指令，確定施工船舶的航行軌跡；環境傳感子模塊采集施工海域的包括風、浪、流的外部環境影響因素信息，將采集的信號傳遞給自動控制子模塊；自動控制子模塊根據位置指令和環境指令，通過控制舵漿，使施工船舶按照設定位置航行。