海底电缆敷设装置的控制方法及控制系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种海底电缆敷设装置的控制方法及控制系统，控制方法包括以下步骤：S1、实时监测电缆在电缆离船处与水平面的夹角；S2、用实时监测到的夹角减去预设夹角，得到两者的偏差；S3、根据所述偏差控制牵引电缆的牵引机的运行速度。控制系统包括：角度监测部件，用于实时监测电缆在电缆离船处与水平面的夹角；计算器，计算器内置预设夹角和计算程序，并与角度监测部件通信连接，计算器用实时监测到的夹角减去预设夹角，得到两者的偏差；控制器，控制器与计算器以及牵引机的控制单元通信连接，以根据所述偏差控制牵引机的运行速度。该控制方法和控制系统能够自动调整电缆张力，达到了敷设过程中使电缆的张力保持稳定的效果。

【技术实现步骤摘要】
海底电缆敷设装置的控制方法及控制系统
本专利技术涉及海底电缆敷设
，特别是涉及海底电缆敷设装置的控制方法及控制系统。
技术介绍
因海上环境比较复杂，渔捞、船锚等易对海底电缆造成损坏，为确保海底电缆安全，一般采用海底电缆敷设装置将海底电缆埋设在海底。海底电缆敷设装置固定在敷缆船上，一般包括缠绕着电缆的转盘、导轮、滑道、牵引机、埋设犁以及用于安置和固定埋设犁的支架等部件。敷设时，转盘转动，电缆在牵引机的牵引作用下绕过导轮、穿过滑道、最终从敷缆船的边缘入水。埋设梨由船上吊机通过钢丝绳悬吊。敷设过程中，由于风暴、海浪、水流的影响，以及地质的软硬程度不同，埋设梨的行进速度是时刻变化的，在敷设船行进速度一定时，埋设犁行进速度的变化，会导致电缆的张力不稳定。若张力过小，会造成电缆打圈或蛇形弯曲，从而影响敷设质量，若张力过大，会阻碍电缆的埋地还会对电缆造成不可修复的损伤。有鉴于此，在海底电缆敷设过程中，如何使电缆的张力保持稳定，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种海底电缆敷设装置的控制方法，所述海底电缆敷设装置包括用于牵引电缆的牵引机，所述控制方法包括以下步骤：S1、实时监测电缆在电缆离船处与水平面的夹角；S2、用实时监测到的所述夹角减去预设夹角，得到两者的偏差；S3、根据所述偏差控制所述牵引机的运行速度。该控制方法能够自动调整电缆张力，达到了敷设过程中使电缆的张力保持稳定的效果。进一步地，S3具体包括以下步骤：S31，比较所述偏差与预设偏差范围的上限值和下限值的大小，以判断所述偏差是否处于所述预设偏差范围内；S32，若所述偏差处于所述预设偏差范围内，则控制所述牵引机按照当前速度运行；S33，若所述偏差超出所述预设偏差范围，则控制所述牵引机减速或加速。进一步地，S33具体包括以下步骤：S331，若所述偏差小于所述预设偏差范围的下限值，则控制所述牵引机减速；S332，若所述偏差大于所述预设偏差范围的上限值，则控制所述牵引机加速。可选地，所述预设偏差范围的下限值为-5°，所述预设偏差范围的上限值为5°。本专利技术还提供一种海底电缆敷设装置的控制系统，所述海底电缆敷设装置包括用于牵引电缆的牵引机，所述控制系统包括：角度监测部件，用于实时监测电缆在电缆离船处与水平面的夹角；计算器，所述计算器内置预设夹角和计算程序，并与所述角度监测部件通信连接，所述计算器用实时监测到的所述夹角减去所述预设夹角，得到两者的偏差；控制器，所述控制器与所述计算器以及所述牵引机的控制单元通信连接，以根据所述偏差控制所述牵引机的运行速度。该控制系统能够自动调整电缆张力，达到了敷设过程中使电缆的张力保持稳定的效果。进一步地，所述控制器包括：判断模块，所述判断模块内置预设偏差范围和比较程序，并与所述计算器通信连接，所述判断模块通过比较所述偏差与所述预设偏差范围的上限值和下限值的大小来判断所述偏差是否处于所述预设偏差范围内；指令发送模块，所述指令发送模块内置“维持当前速度”指令、“减速”指令以及“加速”指令，并与所述判断模块通信连接，并配置为：若所述判断模块判断所述偏差处于所述预设偏差范围内，则向所述牵引机的控制单元发送“维持当前速度”指令；若所述判断模块判断所述偏差超出所述预设偏差范围，则向所述牵引机的控制单元发送“减速”指令或“加速”指令。进一步地，所述判断模块还内置输出程序，用于向所述指令发送模块输出所述偏差和所述上限值的比较结果以及所述偏差和所述下限值的比较结果；所述指令发送模块具体配置为：若所述偏差小于所述预设偏差范围的下限值，则向所述牵引机的控制单元发送“减速”指令，若所述偏差大于所述预设偏差范围的上限值，则向所述牵引机的控制单元发送“加速”指令。可选地，所述预设偏差范围的下限值为-5°，所述预设偏差范围的上限值为5°。可选地，所述角度监测部件是具有解析功能的图像采集器。可选地，所述海底电缆敷设装置包括用于安放和固定埋设犁的支架，所述图像采集器固定在所述支架上。附图说明图1为海底电缆敷设装置固定在敷设船上、控制系统的图像采集器固定在海底电缆敷设装置的支架上的示意图；图2为海缆离船后的状态示意图；图3为本专利技术提供的控制系统的示意图。附图标记说明如下：01电缆，02转盘，03牵引机，04埋设犁，05支架，a电缆离船处；1图像采集器，2计算器，3控制器，31判断模块，32指令发送模块。具体实施方式为了使本
的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术的技术方案作进一步的详细说明。如图1所示，海底电缆敷设装置固定在敷缆船上，一般包括缠绕着电缆01的转盘02、导轮、滑道、牵引机03、埋设犁04以及用于安置和固定埋设犁的支架05等部件。敷设时，转盘02转动，电缆01在牵引机的牵引作用下绕过导轮、穿过滑道、最终从敷缆船的边缘入水。埋设梨04由船上吊机通过钢丝绳悬吊。在海底敷设电缆时，由于风暴、海浪、水流的影响，以及地质的软硬程度不同，埋设梨的行进速度是时刻变化的，在敷设船行进速度一定时，埋设犁行进速度的变化，会导致电缆的张力不稳定。若张力过小，会造成电缆打圈或蛇形弯曲，从而影响敷设质量，若张力过大，会阻碍电缆的埋地还会对海底电缆造成不可修复的损伤。为了使敷设过程中电缆的张力保持稳定，本方案提出了这样的解决思路：用电缆在电缆离船处与水平面的夹角作为控制信号，根据该控制信号自动控制牵引机的运行速度，通过改变牵引机的运行速度来改变电缆的布放速度，以此达到实时调整电缆张力的目的。本方案基于该解决思路提出了一种控制方法和控制系统，该控制方法和控制系统能够自动调整电缆张力，达到了敷设过程中使电缆的张力保持稳定的效果。本方案提出的控制方法包括以下步骤：S1、实时监测电缆在电缆离船处与水平面的夹角α(参考图2)；该夹角能够反映出电缆的张力大小，该夹角越大，说明电缆的张力越小，该夹角越小，说明电缆的张力越大。S2、用实时监测到的夹角减去预设夹角得出两者的偏差；预设夹角是可以从实际作业经验中获得的，而且，还可以根据不同作业海域的实际环境情况作出调整。S3、根据所述偏差控制所述牵引机的运行速度。偏差的大小可以反映出电缆的当前张力是否正常。偏差较大时，表示电缆的当前张力不正常，此时，需要对牵引机的运行速度进行调整，直至偏差为零。当偏差较小或者为零时，表示电缆的当前张力基本正常，此时，可以使牵引机维持当前运行速度。具体的，可以通过以下步骤对牵引机实施控制:S31，判断所述偏差是否处于预设偏差范围内。具体的，预设偏差范围可以根据需要设定，较优的选择是设置为-5°—5°。S32，若所述偏差处于所述预设偏差范围内，则控制所述牵引机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海底电缆敷设装置的控制方法，所述海底电缆敷设装置包括用于牵引电缆的牵引机，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：/nS1、实时监测电缆在电缆离船处与水平面的夹角；/nS2、用实时监测到的所述夹角减去预设夹角，得到两者的偏差；/nS3、根据所述偏差控制所述牵引机的运行速度。/n

【技术特征摘要】
1.一种海底电缆敷设装置的控制方法，所述海底电缆敷设装置包括用于牵引电缆的牵引机，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：
S1、实时监测电缆在电缆离船处与水平面的夹角；
S2、用实时监测到的所述夹角减去预设夹角，得到两者的偏差；
S3、根据所述偏差控制所述牵引机的运行速度。


2.根据权利要求1所述的海底电缆敷设装置的控制方法，其特征在于，S3具体包括以下步骤：
S31，比较所述偏差与预设偏差范围的上限值和下限值的大小，以判断所述偏差是否处于所述预设偏差范围内；
S32，若所述偏差处于所述预设偏差范围内，则控制所述牵引机按照当前速度运行；
S33，若所述偏差超出所述预设偏差范围，则控制所述牵引机减速或加速。


3.根据权利要求2所述的海底电缆敷设装置的控制方法，其特征在于，S33具体包括以下步骤：
S331，若所述偏差小于所述预设偏差范围的下限值，则控制所述牵引机减速；
S332，若所述偏差大于所述预设偏差范围的上限值，则控制所述牵引机加速。


4.根据权利要求2所述的海底电缆敷设装置的控制方法，其特征在于，所述预设偏差范围的下限值为-5°、上限值为5°。


5.一种海底电缆敷设装置的控制系统，所述海底电缆敷设装置包括用于牵引电缆的牵引机，其特征在于，所述控制系统包括：
角度监测部件，用于实时监测电缆在电缆离船处与水平面的夹角；
计算器(2)，所述计算器(2)内置预设夹角和计算程序，并与所述角度监测部件通信连接，所述计算器(2)用实时监测到的所述夹角减去所述预设夹角，得到两者的偏差；
控制器(3)，所述控制器(3)与所述计算器(2)以及所述牵引机的控制单元通信连接，以根据所述偏差控制所述牵引机的运行速度...

【专利技术属性】
技术研发人员：王峰，李学学，陈鹏，李世飞，余刚，杨杰，芮守娟，王赫楠，周升明，郭辉，
申请(专利权)人：华电重工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11