2020112692460一种海底电缆机器人排除海底电缆障碍物的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号CN112478108A
(43)申请公布日2021.03.12
(21)申请号202011269246.0B63C11/52(2006.01)
(22)申请日2020.11.13B25J11/00(2006.01)
G01S15/88(2006.01)
(71)申请人国网浙江省电力有限公司舟山供电G01D21/02(2006.01)
公司

地址316021浙江省舟山市定海临城街道
定沈路669号
申请人浙江舟山海洋输电研究院有限公司
国网浙江省电力有限公司
(72)发明人胡凯陈国东张磊乐彦杰
陆丽君彭维龙何旭涛张引贤
(74)专利代理机构浙江翔隆专利事务所(普通
合伙)33206
代理人王晓燕
(51)Int.Cl.
B63C11/34(2006.01)
权利要求书2页说明书4页附图2页
(54)发明名称
一种海底电缆机器人排除海底电缆障碍物
的方法
(57)摘要
本发明公开了一种有缆水下机器人排除海
底海缆障碍物的方法，涉及海底海缆运行维护领
域。目前，水下机器人仅用于对海底海缆的勘察，
对可能造成海底海缆的障碍物并不采取措施，功
能简单。本发明包括步骤：当海底海缆周边有威
胁海缆安全的异物时，利用光学设备和/或声学
设备对异常点近观检测、摄影、记录坐标；利用有
缆水下机器人携带的工具，包括机械手、剪切器，
对小型障碍物拆除作业；对大型障碍物，有缆水
下机器人通过机械手将障碍物连接在障碍物清
除工作船释放的绳索上，由船上起重设备将障碍
物拉出。本技术方案设机械手、剪切器，代替潜水
员完成海底海缆障碍物清除作业，提高了海底海
缆运维检修的效率，减少了工作人员排障作业安
全风险。
CN112478108A
CN112478108A权利要求书1/2页

1.一种有缆水下机器人排除海底海缆障碍物的方法，其特征在于包括以下步骤：
1）工作船搭载有缆水下机器人系统到达指定海域；有缆水下机器人系统包括有缆水
下机器人和操控系统；所述的操控系统与有缆水下机器人之间通过脐带缆（7）相连；
2）有缆水下机器人系统检查完毕后，有缆水下机器人入水缓慢下潜；
3）根据预先设定的海底海缆（6）路由图，结合工作船导航装置和有缆水下机器人水下
定位装置，让有缆水下机器人驶至巡检作业点附近位置；
4）有缆水下机器人打开电磁感应探测仪器（10），以向前搜索模式搜寻海缆（6），当搜
寻到海缆（6）后，有缆水下机器人根据工作船上的操控系统提供的方位、夹角改变其方位，
使电磁感应探测仪器（10）的两组线圈处于被测海缆（6）上方；
5）当电磁感应探测仪器（10）两组线圈处于被测海缆（6）上方后，将前向搜索模式改为
跟踪模式，从而跟踪海缆（6）；
6）巡检作业时有缆水下机器人悬浮于海底海缆（6）的正上方，并离开海床设定高度；
7）操控系统根据预先设定的海缆（6）路由图及电磁感应探测仪器（10）的指示，控制有
缆水下机器人沿海底海缆（6）巡航；
8）有缆水下机器人沿海底海缆（6）路由巡检时，工作船跟随有缆水下机器人航行，船
的螺旋桨和侧推器始终连续运转，防止有缆水下机器人的脐带缆（7）被绞入螺旋桨中，同时
脐带缆（7）每间隔一定距离可配置重物，以减少脐带缆（7）受推力或浮力的影响；
9）有缆水下机器人作业时前进速度小于2kn，前进速度根据水下能见度和设备采样
率，调整前进速度以达到最佳探测效果；
10）操控系统根据有缆水下机器人反馈的声纳和光学设备信息，配合照明设备，监视
海缆（6）本体情况，检查海缆（6）路由周边障碍物分布；
11）当海底海缆（6）周边有威胁海缆（6）安全的异物时，控制有缆水下机器人停止前
进，利用光学设备和/或声学设备对异常点近观检测、摄影、记录坐标；利用有缆水下机器人
携带的工具，包括机械手（5）、剪切器，对小型障碍物拆除作业；对大型障碍物，有缆水下机
器人通过机械手（5）将障碍物连接在障碍物清除工作船释放的绳索上，由船上起重设备将
障碍物拉出；
12）有缆水下机器人巡航检测时对海缆（6）路由和深度进行记录，并在导航系统中记
录有缆水下机器人坐标轨迹；
13）工作完毕后，将有缆水下机器人回收到甲板；检查有缆水下机器人本体及附件是
否完好，并用淡水冲洗，避光保存。
2.根据权利要求1所述的一种有缆水下机器人排除海底海缆障碍物的方法，其特征在
于：所述的电磁感应探测仪器（10）包括发信机、探测单元、数据处理装置；发信机向海缆（6）
注入正弦波电源信号，探测单元包括多个探头，分别测量海缆（6）周围的电磁场信号强度和
方向；数据处理装置内置于水下机器人密封舱内，完成水下探测单元测得信号的分析处理，
通过探头与海缆（6）路由的角度、距离信息，计算海缆（6）的埋深和位置，并将