基于载人潜水器的海底铺缆装置

本文分析多种海缆铺设方式,并结合载人潜水器的工作特点,提出了适合载人作业型潜水器搭载海底铺缆装置的深海铺缆作业方式。该方式设置1套海底铺缆装置,搭载于载人作业型潜水器上,通过载人作业型潜水器在近海底的航行机动,海底铺缆装置与载人作业型潜水器的航行机动协调匹配并同步放缆。本文介绍海底铺缆装置的铺缆原理、结构组成、驱动参数计算、液压控制系统,并详细介绍论述海底铺缆作业的实现方式。     

一种新型集成式潜水器吊放回收系统的研制

针对无人潜水器在深海作业前后的吊放回收过程中,存在的效率低、安全性差等问题,提出了一种新型集成式潜水器吊放回收系统。该系统运用集成化的设计思想,实现了系统合理集成及集中控制。所设计的新型纯机械式锁栓装置,实现了潜水器自动对接释放功能;通过巧妙的驱动装置,实现了脐带缆的张力保护及绞车的自动收放;通过巧妙的的排缆装置,有效地实现了脐带缆的自动排布及换层功能。该系统的成功研制,大大提高了无人潜水器的作业效率和作业安全性,对类似潜水器吊放回收系统研制具有重要的参考价值。     

基于载人潜水器的深海敷缆运动仿真

提出了基于载人潜水器搭载海底敷缆装置的深海敷缆作业方式，建立了载人潜水器深海敷缆运动的二维稳态模型，仿真分析了余量敷缆时不同航行速度和放缆速度组合、潜水器相对海流速度、敷设余量、航行高度和海缆重量等参数对敷缆运动的影响。分析发现海缆张力随着敷设速度、潜水器相对海流速度、海缆重量的增大而增大，随着敷设余量的增大而减小；海缆水中位形曲线随着敷设速度、潜水器相对海流速度增大而趋于平缓，随着海缆重量的增大而更加陡峭，放缆速度的变化则对海缆位形曲线无影响；潜水器航行高度的变化对缆形和张力分布都没有影响，只是随着高度的增加，缆形和张力在原来的高度基础上有一定的延伸。     

模块化自挂式无人潜水器

海洋研究已从几乎纯科学研究转变到具有相当社会经济意义的、较宽广的应用前景。随着这一焦点的重大转变，就必须扩大数据采集规模和研究范围，必须扩大海面调查研究，包括海面到海底地区的整个水深高度。这项艰巨的工作如应用自持式潜水器系统就能得到有效解决，而设计合理的自持式无人潜水器（ＡＵＶ）是最有前任胜任这项工作的装置。海洋技术研究所（ＩＭＴＰ）自１９７２年开始从事于自持式无人潜水器技术开发工作。潜水器研制计     

万米级潜水器现状及发展重点

正当前,人类正在大力对深海特别是6500米以深的深渊开展科学研究。作为深渊科考的重要工具,面向全海深的作业型万米级有/无人潜水器的研制已成为深海潜水器的重要发展方向。下潜至万米水深并不是天方夜谈,人类早在几十年前就实现了万米载人下潜,只不过当时的潜水器需要携带浮力舱,不具备作业能力和航行动力,属于第一代载人潜水器。现在建造     

自动测量艇

目前,日本海上保安厅正在研制一种叫做自航式浮标的自动测量艇。1983年已完成了航运系统的设计制造以及安全防御、浮体、计测系统的设计工作。自航式浮标是由无线电遥控的一种新型机械。它适合于在海底火山周围有人驾驶测量船作业危险性大、难于施展调查的海域等处使用。浮标上装备了各     

综合信息

自航式海洋环境无人监测装备技术研究立项上海海事大学负责承担的“自航式海洋环境无人监测装备技术研究”课题,最近获上海市“登山行动计划”重大项目立项和资助。“自航式海洋环境无人监测装备技术研究”项目的目标是,研制系列自航式海洋环境无人监测装备,突破水面自航式海洋环境无人监测装备的关键技术。该项目将研制一套水面自航式海洋环境无人监测装备,该无人监测装备仿海洋水母形体动力学特性设计的主体结构,具有抗倾覆、抗沉性和高稳性,使得在恶劣海况条件下,装备主体在水上航行和工作时不导致翻转倾覆。据悉,自航式海洋环境无人监测装备将投入洋山深水港的海域环境巡航监测。(木)     

作业型载人潜水器通信中继浮标收放绞车的设计研究

介绍了一种适用于作业型载人潜水器收放通信中继浮标的绞车的装置组成、工作原理、驱动参数计算及其液压控制系统。该收放绞车实现了自动排缆,主动放缆,张力保护,被动放缆,承重头锁紧及应急切割功能,确保了在释放回收通信中继浮标过程中载人潜水器的姿态及安全,从而保证载人潜水器在水下的作业安全性和可靠性。     

深水脐带缆抽拉上平台技术

脐带缆是海底油气生产设施的控制线,通过脐带缆,平台的生产人员便可以时刻观察到海底生产设施的状态,并根据需要对其进行控制。深水脐带缆铺设安装是常见的海洋工程施工,作业需要首先将脐带缆起始端下放到海底,并从平台护管内部将其抽拉上平台并连接到控制终端。本文结合工程实践,对脐带缆抽拉上平台的技术进行总结,对如何将脐带缆安全、高效地从护管内部抽拉上平台提出了建议。     

海马号ROV升沉补偿系统张力与压力特性研究

"海马"号4,500m级无人遥控潜水器(ROV)是国家"863计划"重点项目"4,500m级深海作业系统"的主要研究成果,是我国自主研发的第一套大深度ROV系统,最大工作水深4,500m,主要作业功能是进行海底探测、取样以及其他水下作业。在工作过程中,为防止母船在波浪作用下产生升沉运动通过主脐带传递到吊放的ROV等水下设备,研制一套升沉补偿系统以减小升沉耦合运动传导、吸收加速度动力、减少脐带松弛,以改善ROV运动控制条件、防止脐带缆破坏、提高系统作业安全性。本文参考了国内外升沉补偿系统的设计方案并进行了比较,介绍了所设计的被动式升沉补偿器的主要组成部分,通过建立模型、分析计算、以及实验的方式对升沉补偿系统进行了力学特性研究。     

小型载人潜水器的发展现状和展望

上世纪90年代以来,小型载人潜水器在海底观光、海洋生态调查和海底采样等领域得到了广泛的应用。当前,第三代飞行式小型载人潜水器处在技术突破的前夜。文章介绍了国外小型载人潜水器的发展现状,分析该类潜水器的关键技术和发展趋势,并对我国发展小型载人潜水器的前景进行了展望。     

无人走航式监测平台系统的构建

针对水质监测的需要,设计了一套无人走航式监测平台系统,硬件系统由无人走航式监测平台和岸基站组成,软件系统由无线通讯软件和控制软件组成。无人走航式监测平台可以实现自主导航、自主采样并检测、自诊断、将在线检测信息实时传回岸基站控制中心。岸基站可以对不能在线分析的数据如COD、BOD、营养盐等数据进行实验分析。测试证明无人走航式监测平台可以实现预期功能。     

潜水器布放回放系统发展现状

布放回收系统是潜水器的重要配套装备,先进可靠的布放回收系统能直接提高潜水器海洋作业安全性和作业效率.本文简要分析了在潜水器布放回收系统设计中存在的缓冲保护、自动对接、风浪补偿及恒张力排缆等关键技术难点,并综述了当前国内外研制应用的几种典型潜水器布放回收系统.随着潜水器技术的飞速发展,其布放回收技术也将得到进一步的重视和发展.     

载人潜水器在高坝水库领域应用的关键技术

传统的潜水员只能适应60m以浅的大坝维护工作,传统ROV无法充分发挥专业人员的辨查能力,载人潜水器能够弥补潜水员与ROV的不足,必将在高坝水库领域发挥重要作用。然而,高坝大库使用环境有其特殊性,不能把海洋中应用的载人潜水器简单的照搬到该领域,必须解决如下关键问题:(1)潜水器作业固定,潜水器在水下重量较小,当进行作业时,受到的反作用会影响作业效果,因此必须针对大坝检测的特殊需求,解决潜水器作业固定;(2)潜水器水下定位,潜水器水下作业必须靠近大坝,由于大坝面声波的强烈反射,声学定位设备在大坝检测中难以精准定位,因此需要研究新的定位方式;(3)潜水器作业工具搭载,潜水器搭载不同的工具可进行不同的作业,需要研究工具搭载的适配性;(4)潜水器宽视野观察窗,潜水器在大坝面进行作业时,需要操作员进行近距离观察,以查找微小裂缝,因此需要对观察窗进行深入研究,以提供操作员宽范围的视野空间。载人潜水器检测技术运用于高坝深库行业,具备良好的应用前景。     

载人潜水器马氏体镍钢载人舱设计

载人潜水器凭借优异的深海作业与探测能力,越来越多应用于海洋开发与海底资源的勘探中。我国的“蛟龙号”与“深海勇士号”载人潜水器均使用钛合金作为载人舱的耐压结构材料,而俄罗斯“和平号”载人潜水器独创地使用马氏体镍钢材料设计与制造载人舱及其他耐压罐体。对于这种超高强度钢用于载人舱的设计制造国内尚无应用经验。对马氏体镍钢载人舱的结构设计、结构计算、规范适用性进行研究,以总结马氏体镍钢用于载人潜水器耐压结构设计与计算的经验,推进其在我国深海装备领域的应用。     

水下航行器近海底铺缆运动仿真研究

使用水下航行器进行铺缆较水面船铺缆有众多优势。为了快速有效地完成铺缆任务,该文对水下航行器近海底铺缆运动进行了仿真研究,分析了放缆速度、相对海流速度和航行高度等参数对铺缆运动的影响。在此基础上,为一台载人潜水试验艇拟定了近海底铺缆试验方案,并成功完成了试验任务。     

双功型深潜器的总体设计

介绍了一种具有带缆遥控自由自航与载人自由自航两种功能的不下探测与作业双功型深潜器，并对深潜器的系统１装置和总体及其模型试验、实船试验和了详细叙述。     

超大型风机安装平台自升状态下的运动响应频域分析

针对自升自航式海上风机安装作业平台在风浪较大的海上风电场区域作业时风、浪、流载荷较大,影响安全的问题,基于SESAM软件,建立海上风机安装作业平台有限元模型,在频域内计算了波浪载荷和运动响应传递函数,并进行响应谱分析。结果表明,平台运动响应受波浪周期和浪向角的影响较大,当桩腿接近海底时,有可能对导致桩腿触底,在船舶设计以及船舶实际作业时应注意避免这种现象发生。     

基于VR的船载遥操作机械手设计与研究

针对无人潜水器在恶劣海况下收放作业挂钩困难的问题，设计一套基于虚拟现实（VR）的遥操作机械手装置，搭载于船载无人潜水器收放A型门架上，以操控VR手柄灵活、高效地完成无人潜水器收放时的辅助挂钩作业。利用Unity3D引擎搭建并开发一套机械手虚拟仿真系统，实现对机械手的正、逆向运动控制，并与实际机械手建立Socket网络通信，实现虚实同步；通过串流VR一体机实现对机械手的实时可视化仿真与VR遥操作。相较于现有的主手及示教器遥操作，VR遥操作机械手的作业效率更高，操作难度低，且系统具有较强的沉浸感和临场感，提高了机械手海上作业的可视性、灵活性和安全性。通过搭建波浪模拟试验平台模拟不同海况进行验证，结果表明，VR遥操作机械手挂钩作业的效率较示教器遥操作提高49.4%。在海上试验中，机械手也成功完成了各类潜器收放的挂钩作业。     

小型观察型载人潜水器技术现状

介绍了国外小型观察型载人潜水器的发展现状,该型潜水器主要适用于海底观光、摄像和海底采样等,可以根据客户需要搭载机械手或其他采样工具,总结了该类潜水器的关键技术和发展趋势,结合国内的发展情况,简单展望了小型观察型潜水器在国内的发展前景。