[发明专利]一种深海双向推进液压抓斗监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及深海探测领域，尤其是涉及一种深海双向推进液压抓斗监控系统。

背景技术

抓斗是用来抓取货物的重要的取货工具，广泛应用于港口装卸作业中，特别是应用于抓取散货的作业领域，如煤炭装卸，矿石装卸等；同时，抓斗也是水下资源采样和航道清淤等作业的重要工具。

据研究，深海存在着丰富的自然资源，并且大部分都处于原始的、没有被开发的状态，如何开采这些宝贵的资源是各个国家竞相研究的课题。在国家大力发展海洋工程的背景下，对深海采样抓斗系统的研究具有重要的战略意义。目前，深海液压抓斗一方面用于深海采样，用以探测海底石油、天然气、珍稀矿石等宝贵自然资源；另一方面，则用于货物打捞和敏感性军事物品的回收。

深海液压抓斗监控系统是用来监测抓斗实时工作状态的，是保证抓斗抓取效率和设备安全的重要部分。电视摄像电动抓斗是目前应用较为广泛，并且安装了深海抓斗监测系统的抓斗，考察人员可以通过这种抓斗对海底进行观测和采样。但这种设备自身不具备动力系统，需要靠船载电缆刚性连接进行作业，抓斗的移动必须通过船位置的调整才能实现，不能满足水下航迹精确定位要求；由于海底的地形上下起伏不可避免地碰撞拖体，对抓斗本身容易造成损坏；此外，由于信息传输距离远，常用的同轴线缆作为传递介质的在传递过程中容易衰减，不适合深海抓斗的视频信号和控制信号的传递；因此，现有的电视抓斗在深海作业时效果一般。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种监测信息全面、定位精确、通信质量高的深海双向推进液压抓斗监控系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种深海双向推进液压抓斗监控系统，包括：

水上控制装置：设置在抓斗拖船的操作室内，用以对液压抓斗监控；

水下驱动箱：其两端分别设有双向推进器，并与水上控制装置通过光纤通信，以及通过拖缆与抓斗拖船连接，用以对液压抓斗实现精确定位以及处理和传输监控信息；

液压抓斗：与水下驱动箱连接，通过水下驱动箱液压驱动；

抓斗传感装置：通过光纤与水下驱动箱通信，并且通过拖缆与水下驱动箱连接，用以对液压抓斗进行监控，采集监控信息并传递给水下驱动箱。

所述的水上控制装置包括工业计算机、第一以太网交换机、水上以太网光端机、水上主控制器、控制开关、水听器喇叭和显示屏，所述的第一以太网交换机分别与工业计算机、以太网光端机和水上主控制器连接，所述的水上主控制器分别与控制开关和水听器喇叭连接，所述的显示屏分别与水上以太网光端机、水上主控制器和工业计算机连接，所述的水上以太网光端机与水下驱动箱通信。

所述的控制开关包括液压泵站控制开关、双向推进器控制开关、摄像头控制开关、声呐控制开关和照明灯控制开关。

所述的显示屏包括声呐显示屏、传感器操作状态显示屏、摄像头显示屏，所述的声呐显示屏与工业计算机连接，所述的传感器操作状态显示屏与水上主控制器连接，所述的摄像头显示屏通过视频分割器与水上以太网光端机连接。

所述的水下驱动箱包括远程控制器、第二以太网交换机、推进器驱动器、液压泵站、水下以太网光端机、第一可变焦彩色摄像头和箱内探照灯，所述的远程控制器分别与第二以太网交换机、推进器驱动器、液压泵站、第一可变焦彩色摄像头和箱内探照灯连接，所述的水下以太网光端机分别与水上以太网光端机、第二以太网交换机和抓斗传感装置连接，所述的第一可变焦彩色摄像头与水下以太网光端机连接，所述的液压泵站通过液压油管与液压抓斗驱动连接，所述的推进器驱动器与双向推进器连接。

所述的液压泵站上还设有与远程控制器连接的液压泵站传感器。

所述的抓斗传感装置包括水下控制器、第三以太网交换机、摄像头、水下传感器、灯和声呐，所述的水下控制器分别与第三以太网交换机、摄像头、水下传感器和灯连接，所述的第三以太网交换机分别与声呐和第二以太网交换机通信，所述的摄像头与水下以太网光端机连接。

所述的灯包括250W光线可调聚光灯和400W光线可调HMI灯，所述的声呐包括双频扫描成像声呐和DFP剖面声呐。

所述的摄像头包括CCD黑白摄像头、低照度黑白摄像头和第二可变焦彩色摄像头。

所述的水下传感器包括100kHz水听器、压力/深度传感器、应变仪、陀螺仪、电子罗盘和油缸行程传感器。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：