可潜式清洁系统的制作方法_3

文档序号:9251817阅读:来源:国知局
14]为了能在必要时减小通向喷嘴的流量,可以在两个高压泵之后设置比例控制阀39。这些阀39还用来连同下文描述的减压阀一起打开和切断通向喷嘴的流。
[0115]减压阀可以设置在其它两个泵之后以便能打开和切断通向喷嘴的流。为了降低泵起动时的背压(泵/马达负荷),所述流也将被切断(减压阀向周围海域排放)。
[0116]抽吸泵10设置于ROV上,因为泵必须接近(抽吸)源。该泵是环境友好的颗粒离心泵,其在额定压降下容量为约620L/min。已通过考虑废料软管的直径和长度加上其它因素如不同接合部和外部过滤器来计算该压降。操作该抽吸泵所需的功率在1kW的范围内。
[0117]外部过滤器的概念为刚好浮在水面之下的大“滤袋”。过滤器与位于水面的浮筒连接,以使得能看到它所处的位置并使它可更容易地收回。在过滤器的底部设置有配重以将它保持在适当位置。碎肩物入口也设置在滤袋的底部部分。在清洁操作期间,外部过滤器位于目标船的旁边。过滤器在ROV沿目标船移动时跟随R0V,因为碎肩物软管具有固定长度并与袋和ROV两者连接。如果有必要的话,可以使用支承绳来调节过滤器的位置,所述支承绳可以附接在目标船的旁边并被从平台/清洁支援船只控制。还使用小型RIB船来监视过滤器的位置和状态。
[0118]当使用起重机将滤袋从水中吊起时,残留水将排出,而仅留下碎肩物。基本概念是使用一次性过滤器。
[0119]来自作业船50的系绳40内部由适合于3000V交流电、500V直流电的电缆组成,并且可选地它们将被接合在位于ROV端部上的油浸式接线盒中。第一部分为两根不同电缆中的通向泵的3000V交流电,第二部分为通向ROV主压力壳体的500V直流电。第三部分为通向ROV主压力壳体的光纤。为了从ROV移除系绳40,需要断开适合于3000V交流电、500V直流电的连接器、以及光纤。连接到ROV的系绳入口的位置位于与软管连接部41和引导线42相同的一侧。
[0120]当更换滤袋时,需要易于从RIB船52操作与外部过滤器连接的废料软管41。
[0121]引导线42在与废料软管和系绳相同的一侧附接在ROV上。该想法在于使其容易地从RIB船52处接近/获得,从而能在清洁靠近船推进器的部件时断开连接。
[0122]ROV可以配备有两个声纳43。一个仿形声纳可用来监视环境、离海底和码头等的距离。另一个声纳可以是用来避免障碍物等的前视高分辨率声纳。
[0123]初步试验表明,可以检测目标船体上的经清洁的表面和未经清洁的表面之间的边界,以使得声纳可以辅助导航控制。
[0124]可在两个摇摄和倾斜单元44中的每一个上安装有灯和摄像头。这些单元44的角向观察范围将受到周围的ROV构件以及用于灯和摄像头的电缆的限制。摇摄和倾斜单元44将定位以实现在所有方向上的最大视角,这对于结合来自障碍物避开声纳的数据识别障碍物而言特别有用。
[0125]摇摄和倾斜单元44的角位置是可编程的:可以限定多个设定点并通过按压按钮来恢复/重置事先编程的摄像头观测航向。此特征可以用于在操作期间快速重新配置R0V,例如以确保摄像头指向ROV的行进方向。
[0126]在ROV上可以安装有六个彩色摄像头45。它们中的两个可经由摇摄和倾斜单元移动,四个设置在固定位置。摄像头45既用作观测摄像头,又用作导航摄像头。
[0127]具有减小离船体表面的第一距离的柔软的裙部或幕帘部的壳体2与抽吸泵的流相结合将在清洁期间防止任何碎肩物漏出。
[0128]可以独立于流向旋转圆盘的水流来控制旋转圆盘6的转速。需要根据ROV的前进速度来改变该转速。参考点为0.5m/s的前进速度下的400rpm。控制系统将提供用以确保在ROV减慢的情况下旋转圆盘成比例减慢的功能。
[0129]用于旋转圆盘的马达25可以是三相三角形连接的400V交流电机,每个电机的最大功率为1.5kW。电机将经单独的电机驱动器由500V直流主电源供电。
[0130]用于清洁系统I的主水面平台是如图9所示的船只或作业船50,其在操作期间停泊在码头并处于目标船的前方或后方。用于碎肩物的滤袋将跟随目标船旁边的R0V。还需要小型RIB船52来辅助操作滤袋并且可以用于其它支援事项。
[0131]ROV控制传感器包括深度传感器、陀螺仪、加速度计和多普勒计程仪(DVL)(可选)。它们用来在所有自由度上控制R0V。
[0132]其它传感器如来自引导线绞盘的固定长度数据、滚轮数据、DVL(可选)将连同ROV控制传感器一起使用以确定ROV的位置。将在作业船上安装精准型GPS,以在中止任务的情况下回到起始点并能重新就位并稍后继续该任务。
[0133]典型的清洁方案是ROV以1.6m的步幅向前行进,从而形成可从航向看到的正交轨迹。该轨迹由引导线长度决定。ROV控制系统将始终利用两个水平推进器来伸长引导线。它还命令三个竖向推进器来将潜水器推靠在船体上。如果ROV离船体太远以致于影响清洁效果,则滚轮和DVL(可选)将在MMI上指示并给出警告。
[0134]可以根据驱动器的转速引入若干帮助功能,并通过船只的转向系统来调节水压。可以根据ROV的前进速度例如自动改变水压和转速。
[0135]所有轨迹——包括来自ROV的传感器数据,比如航向、俯仰、侧倾、深度、线长、滚轮数据和DVL(可选)一一被用来判断船体是否已被完全清洁并在操作期间实时呈现给领航员。
[0136]所有位置数据和摄像机图像都被记录并且在操作之后可以在软件中在回放HMI上看到。该回放功能也可以安装在标准计算机上。这种记录的数据存储在单独的硬盘驱动器中以用于质量控制。
[0137]作业船50可以具有起重机54以操作负载。
[0138]系绳40将处于正浮状态(positively buoyant),并且如果需要的话可以附接有标示的浮筒以使得在水面可更容易看到它。系绳40将附接在外部的过滤器浮筒上并在张力释放后附接在向下连接至ROV的废料软管上。
[0139]为了能够操纵R0V,引导线附接在ROV上。该引导线可以是3mm型迪尼玛(Dyneema)线,其穿过系绳保护系统57 (TPS)到达控制线长的一层绞盘。来自绞盘56的拉紧力是固定的并且是不可调节的,直至达到绞盘将开始送出线以避免线断裂的程度。绞盘上的传感器将测量引导线中的张力,以便能计算TPS配重的位置并维持用于ROV的轨道。
[0140]TPS 57的概念取决于用于设备的平台的外观。已有的TPS包括带绞盘的TPS和TPS下潜器(下水器,launcher) 0
[0141]如图10所示的作业船50必须配备有起重机54,其具有用以处理所有待下潜和回收的部件如ROV 35和滤袋55的负载、提升高度和扩展能力。
[0142]船50需要在甲板51上具有用于系统绞盘、带框架的TPS、位于支架中的ROV 35的可用空间以及用于操作滤袋的空间。操作人员需要作业船50内部的可容易接近的区域,在该区域中以便运行该系统。
[0143]优选的选择是作业船具有悬停能力,以避免锚固或绑扎在码头或要清洁的船上。这也会最大限度地减少将不利地影响清洁效果的移动。
[0144]在正常条件下,船只的清洁可以包括以下步骤:
[0145]-如果环境需要的话,将用于滤袋的支承绳附接在目标船旁边。
[0146]-将ROV平台定位在目标船的前方。
[0147]-使ROV下水,降下TPS,送出引导线,送出系绳,并送出ROV废料软管。
[0148]-在80m之后,开始每隔20m将浮子附接在系绳上。
[0149]-使滤袋下水并且在必要时将它附接在支承绳上。将ROV废料软管附接到外部滤袋上并确保另一端牢固地附接在ROV上。
[0150]-定位ROV并开始清洁目标船。在必要时,调整滤袋的位置并送出系绳。
[0151]-当操作人员遇到沿预定清洁轨道的各种障碍物如舱底龙骨等时,ROV将需要在表面与舱底龙骨之间航行,直至这些障碍物不再妨碍沿预定的清洁轨道接近船体。然后从下一次可用的安全的船体着陆位置重新开始清洁。
[0152]-当清洁模式已完成时,使ROV航行至平台并且将系绳和潜水器回收到甲板上。当使平台位置从船的前方位置转移到后方时,也会需要回收。将滤袋收回到甲板上并贮藏,直至它在岸上被收回以进行预先安排的处理/破坏。
[0153]-移除目标船旁边的用于滤袋的支承绳。
[0154]在极限气候条件下的操作步骤与在正常条件下的相同,主要差别在于执行操作所需的时间。如果可视性受限制并且存在强劲的水流,则潜水器的速度将降低。在强风伴随着大浪的情况下,更难以定位平台、停泊平台和操作滤袋等,因此更加耗时。
[0155]通过使用根据本发明的清洁系统,实现了对水下船体的柔和清洁。同时,清洁过程由于残留物和碎肩物回收装置而非常环境友好,并且它基本上不会污染环境。此外,ROV和控制单元确保了可以根据水下船体的实际设计来计划清洁过程,并且在实际清洁过程中,可以监视水下船体,以便确保按预期清洁整个水下船体。
[0156]尽管上文已结合本发明的优选实施例描述了本发明,但对于本领域技术人员来说将显而易见的是,在不偏离如通过附后权利要求限定的本发明的前提下可以设想若干改型。
【主权项】
1.一种用于在船只漂浮或作为海上设施
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