[发明专利]一种新型ROV自动调整托管架装置及调整方法

说明书

本发明公开了一种新型ROV自动调整托管架装置及调整方法，包括：多个弹性连接的ROV单元；每个ROV单元具有三个方向的活动自由度，每个ROV单元上安装有支架，支架上安装有用于承托管线的滚轮；每个ROV单元上安装有动力系统和传感器组，传感器组包括位置传感器、重力传感器和拉压力传感器；传感器组与铺管船主控系统相连，铺管船主控系统与ROV单元的动力系统相连。本发明的托管架装置可基于海底管道的敷设施工环境参数，实现对海底管道从铺管船敷设至海床过程中的力学行为的计算分析，实时调整托管架滚轮位置，实现最优曲率半径铺管，避免由于受力过大而对管道造成不可修复的损伤，实时指导海底管道敷设施工。

技术领域

本发明涉及托管架技术领域，具体涉及一种新型ROV自动调整托管架装置及调整方法。

背景技术

随着陆地资源的日益枯竭，能源开发重点已从陆地资源倾向于海洋资源；目前海洋资源开发程度较低、勘探前景好，工程建设市场前景广阔。海底管道的铺设作为海上油气田开发场的主要组成部分，由于风暴、海浪或水流等的影响，海底管道会受到不适当的应变、过度的弯曲或较大的张力，具有不可预见的风险性。

目前应用最为广泛的托管架为固定式托管架，固定式托管架一般由若干段桁架铰接而成，带有较小程度的升降能力，可实现小范围的作业半径变化；固定式托管架的尾端与铺管船的船体直接相连，其在一定程度上限制了托管架的托管距离；当铺设管线相对较深时，无法实现安全托管。另外，铺设管线由于重力原因会发生一定程度的弯曲，产生弧度，固定式托管架受限于其自身性质变动幅度较小，很难实现托辊与管线的完全贴合。

发明内容

针对现有技术中存在现有固定式托管架在铺设过程中由于环境影响无法调整滚轮坐标、无法实现最佳曲率半径敷设的问题，本发明提供一种新型ROV自动调整托管架装置及调整方法。

本发明公开了一种新型ROV自动调整托管架装置，包括：多个弹性连接的ROV单元；

每个所述ROV单元具有三个方向的活动自由度，每个所述ROV单元上安装有支架，所述支架上安装有用于承托管线的滚轮；

每个所述ROV单元上安装有动力系统和传感器组，所述传感器组包括位置传感器、重力传感器和拉压力传感器；所述传感器组与铺管船主控系统相连，所述铺管船主控系统与所述ROV单元的动力系统相连。

作为本发明的进一步改进，相邻所述ROV单元通过预设长度的弹性绳连接，使每个所述ROV单元在预设的活动半径内，进行上下、前后、左右方向的调整。

作为本发明的进一步改进，所述铺管船主控系统连接有输入设备，所述输入设备包括键盘、按键、触摸屏和遥控终端的至少一种；

基于所述输入设备向所述铺管船主控系统输入所需的作业半径和/或作业深度，所述铺管船主控系统基于输入的数据计算出各ROV单元所需处于的坐标位置，并对应ROV单元的动力系统运动至预设的位置。

作为本发明的进一步改进，调整至预设的作业半径和/或作业深度后，所述传感器组采集各ROV单元的位置信息，所述铺管船主控系统基于各ROV单元的位置信息计算当前托管架曲率；当当前托管架曲率超出曲率阈值时，则所述铺管船主控系统驱动对应ROV单元的动力系统，调整至曲率阈值内。

作为本发明的进一步改进，调整至预设的作业半径和/或作业深度后，ROV单元的传感器组实际采集各ROV单元的受力数据，将ROV单元的受力数据输送至铺管船主控系统，铺管船主控系统根据受力数据分析析托管架曲率半径及张紧器张力、管道应力水平是否满足要求，如不满足要求，则远程遥控调整ROV的坐标，释放张紧器及管道内部应力。

作为本发明的进一步改进，所述滚轮通过弹性体可伸缩安装在所述支架上。