一种基于潮流作用力的沉船打捞及拖运系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于潮流作用力的沉船打捞及拖运系统，该系统利用作业水域的潮流作用力，使用气囊浮箱来进行沉船打捞及拖运，可以应用于水下重物拖运，工程沉箱或海洋结构物的搬运等作业中，本发明专利技术利用气囊浮箱进行协助打捞，通过对浮箱进行合理的系固绑扎便于控制所产生浮力的作用大小，配合均匀受力的浮箱浮力，可以减少传统打捞方法对沉船造成的的弯曲应力，同时产生针对水面作业吊船的助力，减少沉船打捞过程中对大型重吊船的依赖性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于潮流作用力的沉船打捞及拖运系统
本专利技术涉及沉船打捞及拖运领域,尤其涉及一种基于潮流作用力的沉船打捞及拖运系统。
技术介绍
随着国家海洋强国计划的施行，我国的工程技术发展也逐步从陆地走向海洋，随之而来需要解决的海上大件重物的拖运问题日益繁多，尤其涉及水下沉船打捞及拖运、海洋大型结构物搬运等。近年来，我国海洋工程建设在大型机械设备研发制造方面已取得显著成就，各打捞局通过不断增加研发力度，使重型设备的起吊吨位逐渐达到3000t—4000t，甚至上海振华重工在2010年突破了8000t浮吊建造的关键技术。与此同时，在海洋工程设备方面投入了大量的财力物力人力支持，耗资巨大，导致成本增加。有关部门在海上进行沉船的救助打捞时会受到沉船吨位、水域海况等条件限制，阻碍打捞工作的进行，此外在进行海上工程建造时租用或购置大型设备也会大大增加企业的经济压力。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种利用作业水域的潮流作用力，并配合使用气囊浮箱来进行沉船打捞及拖运的操作方案。为了解决上述问题具体方案包括：采用海洋测量设备对沉船打捞作业水域的海流信息进行测量、记录和分析获得到作业水域的潮流能量和流速流向资料信息的潮流能量估算模块；通过在沉船附近的船壳上固定压强计用以测量局部海水压力从而计算出水流对于船体的潮流作用力的潮流力实测模块；通过预先在船壳适当位置切割或焊接好眼环用以系固浮箱、连接钢缆、提供沉船打捞所需浮力的浮箱浮力控制模块；采用电子海图为辅助工具从沉船打捞作业水域到沉船拖运目标水域进行航线选择规划的拖运路线规划模块；接收所述拖运路线规划模块、浮箱浮力控制模块、潮流力实测模块和潮流能量估算模块传送的多项测量信息在沉船打捞及拖运过程中与沉船救助打捞作业指挥平台进行数据通信的数据传输处理与通信模块。所述潮流力实测模块采用固定压强计测量局部海水压力信息，将测量到的局部海水压力等信息传输到作业水域现场救助打捞船舶上，通过压强计算方法由计算机软件即时显示水下潮流作用力的大小和方向，再经过海水压力修正后，计算得到潮流对于船体的作用力即潮流推力。所述浮箱浮力控制模块通过预先在船壳外板实施水下切割或焊接眼环，用以连接钢缆，系固浮箱，浮箱箱体应配有能监测气体压力的检测装置，通过缆绳的收放调整浮箱的位置以及通过调节气囊内气体压强或气囊数量来改变和控制对沉船的作用浮力。所述拖运路线规划模块以船用电子海图系统为辅助工具、从沉船打捞作业水域到沉船拖运目标水域进行航线规划，将航线设置为从沉船打捞作业水域到沉船拖运指定目的水域。所述数据传输处理与通信模块分别体现在作业前期的数据传输以及现场作业过程中的现场通信。对于作业水域的潮流数据采集利用固定设备进行采样后回收设备进行数据分析，潮流力实测模块中数据传输到船使用有线传输，在海面辅助船舶上完成。现场作业过程中各单位间通信使用VHF，船对岸通信可采用MF/HF进行。由于采用了上述技术方案，本专利技术提供的一种基于潮流作用力的沉船打捞及拖运系统，该系统利用作业水域的潮流作用力，使用气囊浮箱来进行沉船打捞及拖运，可以应用于水下重物拖运，工程沉箱或海洋结构物的搬运等作业中，具体具有如下有益效果：1.本专利技术充分利用作业水域的潮流所产生的潮流作用力，可以产生额外的作业助力，从而降低施工或者救助船舶的吨位限制，减少对大型设备的依赖性，节省工程项目开支。2.本专利技术利用气囊浮箱进行协助打捞，通过对浮箱进行合理的系固绑扎便于控制所产生浮力的作用大小，配合均匀受力的浮箱浮力，可以减少传统打捞方法对沉船造成的的弯曲应力，同时产生针对水面作业吊船的助力，减少沉船打捞过程中对大型重吊船的依赖性。3.本专利技术结合水面上的作业吊船和拖带船，以电子海图为辅助，使整个打捞过程得以实现，通过以上方法利用作业水域及附近海域的潮流可以对沉船进行全浮或半浮状态下的拖运，减少甚至消除对于拖运重大件的半潜船的依赖性。4.本专利技术在浮箱产生局部浮力后，借助于有效的潮流作用力能使船舶轻微移动，使得在沉船无法脱离海底的时候能在底部进行额外设置浮箱，可以在极端条件下保证沉船打捞作业顺利进行。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为潮流能量估算模块中ADCP的布置的俯视图；图2为潮流力实测模块简图；图3a为浮箱浮力控制模块简图；图3b为利用浮箱配合潮流作用力使沉船轻微移位的操作效果图；图4为拖运路线规划模块简图；图5为本系统的具体结构示意图。图中：1、ADCP；2、沉船；3、浮箱；4、潮流作用力；5、系固钢索；6、拖带船；7、拖缆；8、作业吊船；9、水压力传感器；10、数据传输线。具体实施方式为使本专利技术的技术方案和优点更加清楚，下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：如图5所示的一种基于潮流作用力的沉船打捞及拖运系统，具体包括：潮流能量估算模块、潮流力实测模块、浮箱浮力控制模块、拖运路线规划模块和数据传输处理与通信模块。所述的潮流能量估算模块主要采用现代海洋测量设备，如ADCP(AcousticDopplerCurrentProfiler声学多普勒流速剖面仪)，海流计等，通过对沉船打捞作业水域的海流情况进行测量记录及分析，得到所需作业水域的潮流流速流向资料，用以估算潮流所携带的能量以及能提供的水作用力的作用大小及方向；所述潮流力实测模块通过在沉船附近的船壳上固定压强计，用以测量局部海水压力，所测数据传输到作业水域现场救助打捞船舶上，即时显示水下潮流作用力的大小和方向，经过海水压力修正后，计算得到潮流对于船体的作用力，即潮流推力；所述浮箱浮力控制模块通过预先在船壳适当位置切割或焊接好眼环，用以系固浮箱，连接钢缆。空气浮箱的充气装置放于水面协助船舶上，浮箱箱体应配有压力检测装置，并能随时监测到气体压力，通过缆绳的收放调整浮箱的位置来改变对沉船的作用力。所述拖运路线规划模块以电子海图为辅助工具，从沉船打捞作业水域到沉船拖运目标水域进行航线选择规划，参考附近水域的气象水文条件和潮流力实测模块所测潮流力数据，尤其关注风、浪、流等信息，航线设置为从沉船打捞作业水域到沉船拖运指定目的水域，一般为港口或船坞附近水域。所述数据传输处理与数据传输处理与通信模块分别体现在作业前期的数据传输以及现场作业过程中的现场通信。对于作业水域的潮流数据采集利用固定设备进行采样后回收设备进行数据分析；现场作业过程中各单位间通信使用VHF，潮流力实际测量计算设备使用有线传输，在海面辅助船舶上完成。本技术方案的工作原理为：A.潮流能量估算模块主要采用现代海洋测量设备，如可以使用现在较为普遍的ADCP，采用定点测量的方法，在作业水域内布放适量的该设备，可结合该水域的潮汐性质以及周期确定观测时间。对沉船打捞作业水域的海流情况进行测量记录及分析，得到所需作业水域的潮流流速流向资料，用以估算作业水域潮流所携带的能量。潮流能是海水在涨落潮周期运动中所携带的动能，用E表示：其中，E的单位为：w，ρ为海水密度，单位：kg/m3，v本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于潮流作用力的沉船打捞及拖运系统，其特征在于包括：采用海洋测量设备对沉船打捞作业水域的海流信息进行测量、记录和分析获得到作业水域的潮流能量和流速流向资料信息的潮流能量估算模块；通过在沉船附近的船壳上固定压强计用以测量局部海水压力从而计算出水流对于船体的潮流作用力的潮流力实测模块；通过预先在船壳适当位置切割或焊接好眼环用以系固浮箱、连接钢缆、提供沉船打捞所需浮力的浮箱浮力控制模块；采用电子海图为辅助工具从沉船打捞作业水域到沉船拖运目标水域进行航线选择规划的拖运路线规划模块；接收所述拖运路线规划模块、浮箱浮力控制模块、潮流力实测模块和潮流能量估算模块传送的多项测量信息在沉船打捞及拖运过程中与沉船救助打捞作业指挥平台进行数据通信的数据传输处理与通信模块。

【技术特征摘要】
1.一种基于潮流作用力的沉船打捞及拖运系统，其特征在于包括：采用海洋测量设备对沉船打捞作业水域的海流信息进行测量、记录和分析获得到作业水域的潮流能量和流速流向资料信息的潮流能量估算模块；通过在沉船附近的船壳上固定压强计用以测量局部海水压力从而计算出水流对于船体的潮流作用力的潮流力实测模块；通过预先在船壳适当位置切割或焊接好眼环用以系固浮箱、连接钢缆、提供沉船打捞所需浮力的浮箱浮力控制模块；采用电子海图为辅助工具从沉船打捞作业水域到沉船拖运目标水域进行航线选择规划的拖运路线规划模块；接收所述拖运路线规划模块、浮箱浮力控制模块、潮流力实测模块和潮流能量估算模块传送的多项测量信息在沉船打捞及拖运过程中与沉船救助打捞作业指挥平台进行数据通信的数据传输处理与通信模块。2.根据权利要求1所述的一种基于潮流作用力的沉船打捞及拖运系统，其特征还在于：所述潮流力实测...

【专利技术属性】
技术研发人员：李颖，高朋举，杨振柳，刘瑀，
申请(专利权)人：李颖，
类型：发明
国别省市：辽宁,21