[实用新型]深海水下无人采矿系统

说明书

本实用新型提供了一种深海水下无人采矿系统，包括：工作于水下的水下无人矿石提升系统和海底集矿机，一个所述水下无人矿石提升系统与多个所述海底集矿机连接形成分布式拓扑结构，所述水下无人矿石提升系统按照预定规划分别管理所述海底集矿机组合协同工作。本实用新型具有以下优点：深海水下无人采矿系统可工作于水下，适应恶劣海况；海上风暴来临时，深海水下无人采矿系统可下潜避风，解决了躲避恶劣天气的问题；通过模块化设计，实现外部支持平台与水下无人采矿系统的任意和动态组合，适应海上生产需求，一套水下水下无人矿石提升系统支持多台集矿机同时作业，作业效率高。

技术领域

本实用新型涉及水下采矿设备技术领域，具体涉及一种深海水下无人采矿系统。

背景技术

海洋蕴藏着丰富的矿物资源。随着陆地资源不断被开发，越来越多的国家将资源的开发转向了深海。深海矿藏资源开采系统的核心问题是如何最高效率地将海底的矿石采集、提升到海面、经脱水后运输到港口。

目前已有的深海采矿方案基本形式是海面有采矿支持母船，采矿支持母船布放一台履带式或滑靴自行式采矿机到海底，在采矿机和海面支持母船之间通过泵还管道组成的扬矿系统连接，采集的矿物通过扬矿系统输送到海面的母船。

现有方案存在以下缺点有：

(1)1个采矿船支持1套采矿系统以致效率低；

(2)海上风暴来临时无法快速撤离。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提出一种深海水下无人采矿系统，以解决至少一个上述技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种深海水下无人采矿系统，包括：工作于水下的水下无人矿石提升系统和海底集矿机，一个所述水下无人矿石提升系统与多个所述海底集矿机连接形成分布式拓扑结构，所述水下无人矿石提升系统按照预定规划分别管理所述海底集矿机组合协同工作。

优选地，所述深海水下无人采矿系统还包括：矿砂输送软管，一端与所述水下无人矿石提升系统连接，另一端与外部支持平台连接，用于将采集的矿砂输送给所述外部支持平台；脐带缆，一端与所述水下无人矿石提升系统连接，另一端与外部支持平台连接，用于从所述外部支持平台获取能源。

优选地，所述水下无人矿石提升系统包括浮力平台、提升管系、和垂直缆系，所述浮力平台通过所述提升管系、垂直缆系与一个或多个所述海底集矿机连接。

优选地，所述水下无人矿石提升系统还包括浮力调节装置，安装在所述浮力平台上，用于控制所述浮力平台水下工作深度。

优选地，所述水下无人矿石提升系统还包括：垂直推进系统，安装在所述浮力平台上，用于调节所述浮力平台水下工作深度；和/或水平推进系统，安装在所述浮力平台上，用于驱动浮力平台按照预定轨迹航行或按照人员操纵指令航行；和/或水下基础，与所述浮力平台通过张力缆形成张力腿结构，优选地水下基础上设置有水平推进系统，用于控制水下基础的首向和轨迹与浮力平台同步。

优选地，所述水下无人矿石提升系统还包括应急能源供给系统，安装在所述浮力平台上，用于在无法从外部支持平台获取能源时向水下无人矿石提升系统提供能源。

优选地，所述水下无人矿石提升系统还包括用于延伸所述提升管系及垂直缆系的海底中继站，优选地所述海底中继站配置有海底中继站水平推进系统以控制所述海底中继站的首向和轨迹与浮力平台同步。

优选地，所述水下无人矿石提升系统还包括无线和卫星通信装置，安装在水面浮块上，用于与岸基或船舶之间通讯，实现对水下无人矿石提升系统的远程控制。

优选地，所述水下无人矿石提升系统还包括USBL超短基线定位信标，安装在所述浮力平台上，用于供外部支持平台上的USBL超短基线定位基阵根据所述USBL超短基线定位信标的信标信号计算水下无人矿石提升系统的空间位置。