[发明专利]一种深海智能钻机中央控制系统

说明书

本发明公开一种深海智能钻机中央控制系统，包括水上部分和水下部分，水上部分包括操控台模块、甲板配电模块和甲板主控模块，甲板主控模块包括水上交换机，通过水上交换机将甲板主控模块和甲板配电模块组建成工业以太网进行通讯；水下部分包含水下辅助控制仓模块、水下配电模块和水下主控仓模块，水下主控仓模块包括密闭且耐高压的主控仓体、以及设于主控仓体内的水下交换机，通过水下交换机将水下主控仓模块、水下配电模块及水下辅助控制仓模块的照明灯控制器组建成工业以太网进行通讯。本发明通过采用模块化设计，使整个系统既能满足各个模块相对独立利于扩展，又使整个系统形成一个有机的整体，以满足深海智能钻机作业的需求。

技术领域

本发明涉及海底勘探装备技术领域，尤其是涉及一种深海智能钻机中央控制系统。

背景技术

在海底蕴藏着种类繁多、储量巨大的各类矿产资源，其中金、银、钴等贵金属和战略资源储量多于陆地储量。目前中国金属矿产资源对外依赖程度较高，供需缺口矛盾已成为制约中国经济发展的因素之一，随着金属价格的走高，海洋矿产资源勘探成为必然选择。

深海钻机作为重要的勘探装备，能够在海底钻取地质岩心样品，现在的深海钻机大多是通过人工远程操作，在科考船的后甲板通过船体配备的深海装备用绞车通过A型架将深海钻机下放到海底，下放深海钻机的缆绳不仅仅具备沉重的能力，在缆绳内部还有光纤和电缆，科考船和下放到海底的深海钻机可以通过这根缆绳进行光纤通信和电力输送。但现有深海钻机的控制过程简单，控制方法单一，都是凭借操作员的经验选取参数进行深海钻进作业，效率低，操作员劳动强度大，而且科考船与深海钻机各个部分相对较分散，整体联动与可靠性底。目前还没有一套完整的针对深海钻机作业的智能控制体系。

现有深海钻机控制系统的各个部分相对分散，未能对控制系统的各个部分信息进行集中处理分析，系统整体性差，系统的稳定性可靠性差；其次，现有的深海钻机的钻进作业属于开环控制，控制精度低，安装于深海钻机的控制器信息处理能力有限，重要的钻进过程需要甲板机进行辅助控制，容易引起控制的滞后。

深海地形复杂，水压巨大、腐蚀性强，给海洋矿产资源开发带来巨大难度。从国际国内来看，现有的深海钻机智能化程度低，面对海底复杂的作业环境，非智能化的深海钻机越来越难以满足深海资源勘探与开发的需求。实现深海钻机的智能化是未来深海资源勘探装备的必然趋势。开发与研制适用于深海探矿的智能化设备具有广阔的市场前景。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种深海智能钻机中央控制系统，通过采用模块化设计，使整个系统既能满足各个模块相对独立利于扩展，又使整个系统形成一个有机的整体，以满足深海智能钻机作业的需求。

为实现上述目的，本发明提供一种深海智能钻机中央控制系统，包括水上部分和水下部分，所述水上部分和水下部分通过科考船配备的光电复合缆连接，所述光电复合缆用于水上部分和水下部分之间的通讯和能量传输；

所述水上部分包括操控台模块、甲板配电模块和甲板主控模块，其中：

所述操控台模块与所述甲板主控模块通信连接，用于进行信息显示及向甲板主控模块发送控制指令；

所述甲板配电模块用于为整个深海智能钻机中央控制系统提供电能；

所述甲板主控模块包括水上交换机，通过所述水上交换机将所述甲板主控模块和甲板配电模块组建成工业以太网进行通讯；

所述水下部分包含水下辅助控制仓模块、水下配电模块和水下主控仓模块，其中：

所述水下辅助控制仓模块包括密闭且充有油的辅助控制仓体、及设于所述辅助控制仓体内的照明灯控制器，所述照明灯控制器用于通过接收来自操控台模块的开关信号控制水下照明灯的开关；

所述水下配电模块通过所述光电复合缆与所述甲板配电模块连接，用于将来自甲板配电模块的高压控制电转换成低压控制电后为水下控制设备提供电能；