一种用于固定海缆储池的自动储缆系统及其储缆方法

本发明涉及海缆收放储存，特别是涉及一种用于固定海缆储池的自动储缆系统及其储缆方法。

背景技术：

1、随着海洋工程的技术发展和通信、能源领域的需求，海缆的长度不断提升，在海缆的生产制造和运输安装的流程中，海缆的储存是其中重要的环节。海缆通常是大长度，大重量，且存储对弯曲半径有需求，不能像常规线缆一样采用储缆卷筒式绞车进行储存，这会导致储缆绞车的尺寸和重量过大的问题。通常使用缆池来完成对海缆的收集。海缆在缆池中储存需要进行整齐排布，应避免海缆在缆池内交错，产生过大应力，损伤海缆。传统的海缆储存缆池系统，需要人工进行排缆操作，存在排缆质量不佳，劳动强度大等问题。

2、现有专利中也有一些智能排缆系统，仅在缆池上方设有随节距移动的导缆系统，如专利号为cn112723037a中公开的“一种自动排缆装置”所示，但是其仅仅适用于可转动的缆池中，而对于固定缆池则无法进行排缆作业。

3、因此，本领域亟需一种用于固定海缆储池的自动储缆系统及其储缆方法，用于解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种用于固定海缆储池的自动储缆系统及其储缆方法，用于解决上述现有技术中存在的技术问题，可以在固定缆池中进行储缆作业，排缆质量高，并且设有监测装置保证作业安全。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明公开了一种用于固定海缆储池的自动储缆系统，包括回转架，所述回转架的下端设有若干个万向轮，所述回转架上安装有回转驱动装置，当所述回转架移动到固定缆池的上方时，所述回转驱动装置用于驱动所述回转架做回转运动；

4、所述回转架上还设有导缆装置、自动排缆臂和监测装置；

5、所述导缆装置设有导缆通道，所述导缆通道能够让海缆穿过；

6、所述自动排缆臂滑动连接于所述回转架上，所述自动排缆臂上设有导缆头本体，所述导缆头本体能够对海缆进行排缆作用；

7、所述监测装置能够用于监测排缆过程。

8、优选的，所述回转驱动装置包括回转支柱，所述回转支柱的上端固定于所述回转架的中部下端，所述回转支柱的外圈套设有回转被动齿圈；

9、所述固定缆池的中心设有支撑柱，所述支撑柱上设有回转驱动电机，所述回转驱动电机的输出轴上设有回转主动齿轮，所述回转主动齿轮能够用于和所述回转被动齿圈啮合。

10、优选的，所述支撑柱上设有若干个弧形分布的定位导轮，所述定位导轮能够与所述回转支柱的外侧壁相抵。

11、优选的，所述导缆装置包括第一可移导缆杆、第二可移导缆杆、固定导缆杆和活动导缆杆，所述第一可移导缆杆的一端和所述第二可移导缆杆的一端均滑动连接于所述回转架上，所述回转架上设有两个固定卡件，每个所述固定卡件上设有若干个定位卡槽，所述固定导缆杆的两端分别固定于两个所述固定卡件上，所述活动导缆杆的两端分别放置于两个所述定位卡槽中。

12、优选的，所述回转架上设有横向滑轨，所述横向滑轨上滑动连接有第一游车、第二游车和第三游车，所述第一可移导缆杆与所述第一游车固定连接，所述第二可移导缆杆与所述第二游车固定连接，所述自动排缆臂的上端与所述第三游车固定连接。

13、优选的，所述自动排缆臂包括转动板，所述转动板上设有转动连接通孔，所述转动连接通孔内设有转动轴承，所述转动轴承的外圈固定于所述转动连接通孔内，所述转动轴承的内圈通过连接杆与所述第三游车固定连接，所述转动板的上端还固定有排缆臂被动齿轮，所述排缆臂被动齿轮啮合有排缆臂主动齿轮，所述排缆臂主动齿轮的中心处连接有转动驱动电机；

14、所述转动板的下端固定有伸缩臂的固定端，所述伸缩臂的伸缩端铰接有导缆头折臂的第一端，所述导缆头折臂的第二端铰接有导缆头支架，所述导缆头支架上转动连接有所述导缆头本体；

15、还包括折臂液压缸和导缆头液压缸，所述折臂液压缸的两端分别铰接于所述伸缩臂和所述导缆头折臂上，所述导缆头液压缸的两端分别铰接于所述导缆头折臂和所述导缆头支架上。

16、优选的，所述回转架上设有电线滑轨，所述电线滑轨上滑动连接有若干个线缆整理架，每个所述线缆整理架上设有若干个整理挂钩。

17、优选的，所述导缆头本体的前端为半球体，所述导缆头本体的中部为圆柱体结构。

18、优选的，所述监测装置包括摄像头。

19、本发明还公开了一种用于固定海缆储池的自动储缆系统的储缆方法，包括以下步骤：

20、s1、海缆导向阶段：

21、首先，在海缆导向阶段，回转架中心与固定缆池中心对中，处于工作位置，在海缆进入设备前，首先根据海缆直径，调整导缆通道的尺寸，海缆从导缆装置的上部进入，通过导缆通道进入下方的固定缆池中；

22、s2、海缆单层排布：

23、海缆经过导缆装置进入固定缆池部分，由于海缆上张力存在，海缆仍保持直线状态，可直接进入固定缆池的对应圈层；

24、固定缆池排缆从内圈开始，此时通过调节导缆通道，带着海缆在靠近固定缆池内圈的第一圈层处开始排缆，当海缆的头部进入对应相应圈层后，回转架开始旋转，海缆持续下放；

25、当完成一圈的排布后，调节导缆通道，向固定缆池的外壁方向移动一个缆绳直径的距离，自动排缆臂向固定缆池的外壁方向转动一个海缆直径的距离，回转架继续进行回转运动，进行下一圈的排缆；

26、如此往复，直至排布至固定缆池外边缘处，此时该圈层没有导缆头本体的工作空间，折臂液压缸收缩带动导缆头本体向上移一个缆绳直径的距离，进入下一层，导缆头液压缸伸长，使导缆头本体倾斜，导缆头本体在海缆上层推动海缆进入指定位置，完成一个圈层的排缆；

27、s3、海缆跨层排布：

28、当完成一层的排缆之后，开始下一层的排缆，此时排缆方向与前一层相反，此时导缆头本体处于压在外圈海缆上面的位置，回正导缆头本体，伸缩臂向上收缩一个海缆直径的距离，此时海缆进入下一层进行排缆，在此层进行反向的单层排布，直至排满一层，再次进行跨层；

29、s4、固定缆池储缆完成：

30、当固定缆池完成了储缆作业时，海缆尾部脱离导缆装置，回转架停止转动，自动排缆臂回到收缩位置，设备全部停机后，驱动回转架离开固定缆池的上方，从而完成整个储缆工作。

31、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

32、1、本发明用于固定海缆储池的自动储缆系统，自动排缆臂可深入至固定缆池的底部，并可使导缆头本体到达到每一圈层位置，进行精确排缆。并且导缆头本体能够向着海缆侧的方向做回转运动。通过导缆头本体的旋转推动作用，可实现有限空间内精确排缆，避免由于排布不整齐而产生的局部嵌缆现象，保证排缆精度。避免因排缆质量不佳，而引发的放缆质量不佳，缆绳损坏等问题。

33、2、本发明用于固定海缆储池的自动储缆系统，通过回转架上布置的导缆装置与自动排缆臂的联合作用，实现自动化储缆作业，减少人工重复劳动。

34、3、本发明用于固定海缆储池的自动储缆系统，具有可分离结构，可在完成储缆后，系统离开缆池，不干扰后续的放缆工作。

35、4、本发明用于固定海缆储池的自动储缆系统，具有可适配不同缆径的设计，满足生产流程中，在缆池中储存不同类型线缆的需求。

36、5、本发明用于固定海缆储池的自动储缆系统，具有监测装置，具有缆池内有工作人员的作业模式，保证工作安全，同时可自动检测排缆质量，当出现异常状况时，及时提醒人工介入干预，不影响生产流程的连续性。