[发明专利]载人深潜器节能型水下姿态控制系统

说明书

技术领域

本发明属于载人深潜器水下操纵控制技术领域，具体涉及一种载人深潜器节能型水下姿态控制系统。

背景技术

载人深潜器在海洋调查、水声研究、深海资源勘探、海底电缆/光缆维护、水下救生及打捞等领域得到了广泛的应用。

定深及纵倾平衡是载人深潜器在水下定点作业（如资源勘探、环境勘查、水下打捞等）期间常用的操纵控制工况。在此期间，载人深潜器主推进装置停车，航速趋近零，主升降舵及方向舵的舵效应也趋近零。为了稳定深度，同时平衡载人深潜器内部载荷（如人员、设备等）和外部载荷（如打捞物品等）变动造成的纵倾，克服海底洋流的影响，载人深潜器一般通过安装于舷侧的多个辅助推进器及副舵，进行定深控制及姿态调整。

由于载人深潜器一般采用蓄电池作为电源，受限于排水量，载人深潜器携带的电能是有限的。因此，为延长载人深潜器的水下作业时间，应当尽量减少操纵控制系统的电能消耗，但现有的的辅助推进器进行定深及姿态控制，消耗电能较多，难以满足载人深潜器水下定深及纵倾平衡控制的节能要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足而提供了一种载人深潜器节能型水下姿态控制系统，能够实现载人深潜器的水下深度稳定和纵倾平衡，同时减少电能消耗。

本发明为解决上述技术问题所提出的技术方案为：包括定深控制装置、纵倾控制装置，所述的定深控制装置包括耐压水舱和浮力调整水舱，所述耐压水舱位于在载人深潜器的重心位置，耐压水舱的注水管路通过注水阀与通舷外水阀相接，耐压水舱的排水管路通过排水阀经排水泵与通舷外水阀相接，浮力调整水舱的水管路通过浮力调整水阀与耐压水舱的排水管路连通，同时耐压水舱的气管路通过充气阀与压缩空气系统相连通，耐压水舱的气管路还与放气阀连接；所述的纵倾控制装置包括首左水舱、首右水舱、尾左水舱、尾右水舱四个内部水舱，分别布置在载人深潜器耐压壳体内部的首部左舷、首部右舷、尾部左舷、尾部右舷，所述首左水舱通过气管路、经由气压分配仪与所述尾右水舱连通，所述首右水舱通过气管路、经由气压分配仪与所述尾左水舱连通；气压分配仪与深潜器压缩空气系统相连；所述首左水舱通过左舷水管路和左舷水阀与所述尾左水舱连通，所述首右水舱通过右舷水管路和右舷水阀与尾右水舱连通。

按上述方案，所述的耐压水舱配接液位变送器、压差变送器，液位变送器、压差变送器与水量压差测量仪相联，所述的与耐压水舱相连通的气管路中还串接有空气减压阀和空气安全阀。

按上述方案，在通舷外水阀与排水泵之间连接有电磁流量计。

按上述方案，在左舷水管路和右舷水管路中还分别串接有左舷电磁流量计和右舷电磁流量计。

按上述方案，所述的通舷外水阀、注水阀、排水阀、浮力调整水阀、充气阀、放气阀、左舷水阀、右舷水阀分别为通舷外电控水阀、注水电控阀、排水电控阀、浮力调整电控水阀、充气电磁阀、放气电磁阀、左舷电控水阀、右舷电控水阀。

按上述方案，所述的首部左舷、首部右舷、尾部左舷、尾部右舷分别安设液位变送器。

按上述方案，所述的气压分配仪通过减压器与深潜器压缩空气系统相连。

按上述方案，设置集中控制台，为深潜器定深控制及纵倾平衡控制的操作控制中心；所述定深控制装置中的通舷外电控水阀、注水电控阀、排水电控阀、浮力调整电控水阀、充气电磁阀、放气电磁阀的控制输入通道均与集中控制台相连，所述定深控制装置中的水量压差测量仪、电磁流量计的信号输出通道均与集中控制台相连；所述纵倾控制装置中的气压分配仪、左舷电控水阀和右舷电控水阀的控制输入通道均与集中控制台相连；所述纵倾控制装置中的左舷电磁流量计、右舷电磁流量计、四个液位变送器的信号输出通道均与集中控制台相连。