本发明涉及水中作业设备技术领域，尤其是涉及一种桩基稳定，安装及拆卸方便的水上作业系统及方法。
背景技术
水上作业系统包括固定式水中作业和浮动式水中作业，固定式水中作业的结构耐久、维护费用低，但是，存在建设周期长，造价高，不方便移动的问题；浮动式水中作业存在稳定性差，抵御风浪能力差的问题。
技术实现要素：
本发明的发明目的是为了克服现有技术中的水上作业系统建设周期长，造价高，不方便移动；稳定性差，抵御风浪能力差的不足，提供了一种桩基稳定，安装及拆卸方便的水上作业系统及方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种水上作业系统，包括支撑架，设于支撑架下部的n个支撑桩，设于支撑架上的作业平台；作业平台中设有压载水箱，压载水箱上设有进水管和出水管，进水管上设有水泵和真空泵，进水管和出水管上均设有电磁阀，每条支撑桩下端均设有固定结构，每个固定结构均包括圆形壳体和设于圆形壳体中的圆环形腔体，圆环形腔体的内侧壁上设有的压板，圆环形腔体内设有m个呈辐射状分布的通道，每个通道中均设有发射镖，每个发射镖后部均通过连接索与对应的通道连接，压板与对应的支撑桩下端连接，压板和圆形壳体的底板之间设有弹簧，压板和圆环形腔体的内侧壁之间设有密封圈，还包括设于作业平台上的控制器，m＞3,n≥4，控制器分别与2个电磁阀、水泵和真空泵电连接。
本发明的各个支撑桩可以与水底地面稳定连接，便于安装及分离；初始状态时，压载水箱中没有水，2个电磁阀均关闭；
控制器控制进水管的电磁阀打开，控制水泵工作，向压载水箱中注水，在逐渐增加的水的重力作用下，各个支撑桩逐渐向下移动；当各个支撑桩的固定结构进入水底的地面之下之后，每个压板继续向下移动，压板、环形壳体的底板和圆环形腔体所围成的结构内的气体被挤压出去，气体的压力推动各个发射镖向外发射，各个发射镖进入水底的地面之下的土层中；
控制器控制出水管的电磁阀打开，控制真空泵工作，使水从压载水箱中流出；在浮力的作用下，支撑架、支撑桩和作业平台同时向上移动，每个固定结构的各个发射镖与水底的地面之下的土层分离，真空泵工作时间t后，控制真空泵停止工作。
因此，本发明具有桩基稳定，安装及拆卸方便，便于移动，造价低，建设周期短的特点。
作为优选，作业平台上还设有呈u形的挡风结构，挡风结构包括第一竖向挡风板，分别与第一竖向挡风板垂直连接的第二竖向挡风板和第三竖向挡风板，挡风结构上端设有太阳能电池板和风力发电机，太阳能电池板和风力发电机均与蓄电池连接。
作为优选，作业平台上设有风向风速仪，支撑架上表面上设有转盘，转盘与作业平台连接，支撑架上设有转盘电机，作业平台下表面设有若干条平行的导流槽，风向风速仪和转盘电机均与控制器电连接。
作为优选，每条支撑桩的外周面下部均套设有保护套，保护套和支撑桩之间设有若干个可水平伸缩的弹簧；保护套外周面上设有若干个交错排列的滚珠。
弹簧可以缓冲撞击力，滚珠可以改变撞击物的方向，从而减少撞击物对支撑桩的损伤。
作为优选，每个发射镖上均设有若干条倒钩。
一种水上作业系统的方法，包括支撑桩与水底固定的过程和支撑桩与水底分离的过程；
（6-1）支撑桩与水底固定的过程包括如下步骤：
初始状态，压载水箱中没有水，2个电磁阀均关闭；
（6-1-1）控制器控制进水管的电磁阀打开，控制水泵工作，向压载水箱中注水，在逐渐增加的水的重力作用下，各个支撑桩逐渐向下移动；
（6-1-2）当各个支撑桩的固定结构进入水底的地面之下之后，每个压板继续向下移动，压板、环形壳体的底板和圆环形腔体所围成的结构内的气体被挤压出去，气体的压力推动各个发射镖向外发射，各个发射镖进入水底的地面之下的土层中；
（6-1-3）控制器控制水泵停止工作，进水管的电磁阀关闭；
（6-2）支撑桩与水底分离的过程：
（6-2-1）控制器控制出水管的电磁阀打开，控制真空泵工作，使水从压载水箱中流出；
（6-2-2）在浮力的作用下，支撑架、支撑桩和作业平台同时向上移动，每个固定结构的各个发射镖与水底的地面之下的土层分离，真空泵工作时间t后，控制真空泵停止工作。
一种水上作业系统的方法，还包括如下步骤：
（7-1）风向风速仪检测当前的风向和风速，设风速阈值为k；
（7-2）当风速＞k时，控制器控制转盘电机带动转盘转动，从而使各条导流槽与风向平行，第一竖向挡风板与风向平行；
（7-3）当风速≤k时，控制器控制转盘电机带动转盘转动，从而使各条导流槽与风向平行，第一竖向挡风板与风向垂直。
因此，本发明具有如下有益效果：桩基稳定，安装及拆卸方便，便于移动，造价低，建设周期短，抵御风浪能力强，稳定性好。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图；
图2是本发明的压载水箱的一种结构示意图；
图3是本发明的支撑架和作业平台的一种结构示意图；
图4是本发明的支撑桩、保护套、弹簧和滚珠的一种结构示意图；
图5是本发明的固定结构的一种结构示意图；
图6是本发明的一种原理框图。
图中：支撑架1、支撑桩2、作业平台3、控制器4、风向风速仪5、转盘6、转盘电机7、导流槽8、固定结构21、保护套23、弹簧24、滚珠25、压载水箱31、挡风结构32、水泵35、真空泵36、圆形壳体211、圆环形腔体212、压板213、通道214、发射镖215、倒钩216、进水管311、出水管312、第一竖向挡风板321、第二竖向挡风板322、第三竖向挡风板323、太阳能电池板324、电磁阀3011。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。
实施例1
如图1、图2、图6所示的实施例是一种水上作业系统，包括支撑架1，设于支撑架下部的4个支撑桩2，设于支撑架上的作业平台3；作业平台中设有压载水箱31，压载水箱上设有进水管311和出水管312，进水管上设有水泵35和真空泵36，进水管和出水管上均设有电磁阀3011，每条支撑桩下端均设有固定结构21，如图5所示，每个固定结构均包括圆形壳体211和设于圆形壳体中的圆环形腔体212，圆环形腔体的内侧壁上设有的压板213，圆环形腔体内设有4个呈辐射状分布的通道214，每个通道中均设有发射镖215，每个发射镖后部均通过连接索与对应的通道连接，压板与对应的支撑桩下端连接，压板和圆形壳体的底板之间设有弹簧，压板和圆环形腔体的内侧壁之间设有密封圈，每个发射镖上均设有4条倒钩216。如图6所示，还包括设于作业平台上的控制器4，控制器分别与2个电磁阀、水泵和真空泵电连接。
如图1所示，作业平台上还设有呈u形的挡风结构32，挡风结构包括第一竖向挡风板321，分别与第一竖向挡风板垂直连接的第二竖向挡风板322和第三竖向挡风板323，挡风结构上端设有太阳能电池板324和风力发电机，太阳能电池板和风力发电机均与蓄电池连接。
如图4所示，每条支撑桩的外周面下部均套设有保护套23，保护套和支撑桩之间设有35个可水平伸缩的弹簧24；保护套外周面上设有40个交错排列的滚珠25。
一种水上作业系统的方法，包括支撑桩与水底固定的过程和支撑桩与水底分离的过程；
步骤100，支撑桩与水底固定的过程包括如下步骤：
初始状态，压载水箱中没有水，2个电磁阀均关闭；
步骤110，控制器控制进水管的电磁阀打开，控制水泵工作，向压载水箱中注水，在逐渐增加的水的重力作用下，各个支撑桩逐渐向下移动；
步骤120，当各个支撑桩的固定结构进入水底的地面之下之后，每个压板继续向下移动，压板、环形壳体的底板和圆环形腔体所围成的结构内的气体被挤压出去，气体的压力推动各个发射镖向外发射，各个发射镖进入水底的地面之下的土层中；
步骤130，控制器控制水泵停止工作，进水管的电磁阀关闭；
步骤200，支撑桩与水底分离的过程：
步骤210，控制器控制出水管的电磁阀打开，控制真空泵工作，使水从压载水箱中流出；
步骤220，在浮力的作用下，支撑架、支撑桩和作业平台同时向上移动，每个固定结构的各个发射镖与水底的地面之下的土层分离，真空泵工作20分钟后，控制真空泵停止工作。
实施例2
实施例2包括实施例1中的所有结构和方法部分，如图1所示，实施例2的作业平台上还设有呈u形的挡风结构32，挡风结构包括第一竖向挡风板321和分别与第一竖向挡风板垂直连接的第二竖向挡风板322和第三竖向挡风板323，挡风结构上端设有太阳能电池板324和风力发电机，太阳能电池板和风力发电机均与蓄电池连接。
如图3所示，作业平台上设有风向风速仪5，支撑架上表面上设有转盘6，转盘与作业平台连接，支撑架上设有转盘电机7，如图1所示，作业平台下表面设有3条平行的导流槽8，图6所示，风向风速仪和转盘电机均与控制器电连接。
还包括如下步骤：
（7-1）风向风速仪检测当前的风向和风速，设风速阈值为k；k为10米/秒。
（7-2）当风速＞k时，控制器控制转盘电机带动转盘转动，从而使各条导流槽与风向平行，第一竖向挡风板与风向平行；
（7-3）当风速≤k时，控制器控制转盘电机带动转盘转动，从而使各条导流槽与风向平行，第一竖向挡风板与风向垂直。
各条导流槽与风向平行可以减小风力对作业平台的冲击力，第一竖向挡风板与风向垂直可以使各个挡风板有效的阻挡风，确保作业平台上的人员的安全，并且可以提高风力发电机的发电效率。
应理解，本实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。