[发明专利]一种海底电缆埋深评估装置及其评估方法

权利要求书

1.一种海底电缆埋深评估装置，其特征在于，包括内置试验底质的试验沙箱（1）、架设在试验沙箱（1）上的支撑架（2）以及设有高度调节抛载模块（4）的滑动平台（3），所述滑动平台（3）水平向滑动设置在所述支撑架（2）上，以便带动高度调节抛载模块（4）沿支撑架（2）水平移动，所述高度调节抛载模块（4）包括高度可调的限位平台（41）和模型船锚（42），限位平台（41）用于限位或释放所述模型船锚（42），使得模型船锚（42）能够在不同高度下竖直落入所述试验底质中，以获得模型船锚（42）的贯入深度；

所述滑动平台（3）上还设有绕线轮（31）和用于测量绕线轮（31）转速的测速模块，所述模型船锚（42）通过缠绕在绕线轮（31）上的连接绳（5）与所述测速模块连动，模型船锚（42）被限位平台（41）释放后在重力下落下，所述测速模块通过测量绕线轮（31）的转速来获得模型船锚（42）的下落速度；

所述测速模块包括编码盘（32）以及用于测量编码盘（32）速度的测速传感器（33），所述编码盘（32）与所述绕线轮（31）设置在一步进电机（6）的输出轴（61）上，且编码盘（32）与所述绕线轮（31）同步转动，以便测速传感器（33）通过测量编码盘（32）的速度来获得绕线轮（31）的速度；所述输出轴（61）与绕线轮（31）之间设有一单向轴承（62），所述步进电机（6）驱动输出轴（61）转动的方向与所述绕线轮（31）绕线方向一致、与单向轴承（62）的工作方向相反，以便步进电机（6）单向驱动绕线轮（31）使连接绳（5）缠绕在绕线轮（31）上。

2.根据权利要求1所述的海底电缆埋深评估装置，其特征在于，所述连接绳（5）通过一带有限位孔（511）的连接链（51）与所述模型船锚（42）相连，所述限位平台（41）通过一带有伸缩端（71）的气缸（7）限位模型船锚（42），当伸缩端（71）穿过所述限位孔（511），限位平台（41）限位所述模型船锚（42），当伸缩端（71）离开限位孔（511），限位平台（41）释放所述模型船锚（42）。

3.根据权利要求2所述的海底电缆埋深评估装置，其特征在于，所述高度调节抛载模块（4）还包括支撑框架（43），所述支撑框架（43）上设有带刻度的尺寸杆（431），限位平台（41）上设有刻度指针（411），所述刻度指针（411）靠近所述尺寸杆（431）设置，以便标记限位平台（41）的位置；所述支撑框架（43）顶部设置一定滑轮（44），所述连接绳（5）套置在定滑轮（44）上。

4.根据权利要求3所述的海底电缆埋深评估装置，其特征在于，所述支撑框架（43）上设有竖向滑槽，一紧固件穿过尺寸杆（431）限位在滑槽中，以使所述尺寸杆（431）上下位置可调。

5.根据权利要求1所述的海底电缆埋深评估装置，其特征在于，所述支撑架（2）上设有被一驱动电机（21）驱动的同步带（211）和与同步带（211）平行的两支杆（22），所述滑动平台（3）与同步带（211）固定连接以同步平移，滑动平台（3）的两端分别套置在两支杆（22）上。

6.使用权利要求1至5任一项所述的海底电缆埋深评估装置的评估方法，其特征在于，包括：

S1，对海缆敷设作业海域进行船只分析以获取典型船只情况，根据获得的典型船只情况，分析典型船锚类型，获取海缆敷设作业海域的船锚参数；

S2，在海缆敷设作业区域路由勘探，以获取海底底质土壤参数及作业海域水文情况；根据所述船锚参数及海域水文情况获取船锚触底时的最大速度；

S3，确定缩放比例，并根据缩放比例对海底底质土壤参数、船锚参数及船锚触底时的最大速度进行缩放，制作海底电缆埋深评估装置中的模型船锚（42）和试验底质；

S4，采用海底电缆埋深评估装置获取模型船锚（42）在模型沙箱中的模拟贯入深度；

S5，根据S4的缩放比例和模拟贯入深度计算船锚的贯入深度，获得海底电缆埋设深度最低要求。