本發(fā)明涉及一種防生物入侵破壞系統(tǒng)，尤其涉及一種海洋平臺水下結(jié)構(gòu)防生物入侵破壞的防御系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近幾年我國海洋資源勘探開發(fā)如火如荼，海洋勘探平臺、鉆井平臺、工程平臺和采油設(shè)施遍布我國廣大的海域，海洋平臺在水下一般存在導(dǎo)管架、張力筋腱、錨鏈與推進(jìn)系統(tǒng)等水下結(jié)構(gòu)部件，此類水下結(jié)構(gòu)部件造價昂貴，水下結(jié)構(gòu)連接件、管線系統(tǒng)、推進(jìn)系統(tǒng)安全隱患突出，雖能抵抗惡劣海況、地質(zhì)條件變化造成的影響，但對海洋魚類生物、水下異物破壞沖撞的抵抗能力不足，而現(xiàn)有的技術(shù)應(yīng)用情況，并沒有非常有效的防破壞設(shè)施或裝置，以避免由水下生物、異物等非工程結(jié)構(gòu)強(qiáng)度自身原因造成的海洋平臺水下結(jié)構(gòu)部件損傷，影響正常生產(chǎn)，增加海洋平臺折舊率，減少使用服役年限，導(dǎo)致提前報廢，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對海洋平臺水下結(jié)構(gòu)部件容易遭受海洋水下生物、異物的破壞沖撞，提供一種海洋平臺水下結(jié)構(gòu)防生物入侵破壞的防御系統(tǒng)，該系統(tǒng)解決了當(dāng)前技術(shù)的不足，為海洋平臺水下結(jié)構(gòu)部件提供安全保護(hù)，且可有效避免受到水下中大型生物、水下異物的破壞、沖撞而造成經(jīng)濟(jì)損失。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種海洋平臺水下結(jié)構(gòu)防生物入侵破壞的防御系統(tǒng)，包括船基支持模塊、水下破傷模塊和若干條光電纜線，所述水下破傷模塊通過若干條光電纜線連接到船基支持模塊上，所述船基支持模塊通過光電纜線為水下破傷模塊提供電力，并傳輸數(shù)據(jù)，所述船基支持模塊包括中控臺、直流電站、光電纜絞車和艇吊機(jī)，所述直流電站通過光電纜線接駁中控臺、光電纜絞車和艇吊機(jī)，并提供電力，所述若干條光電纜線安置在光電纜絞車上，所述水下破傷模塊包括多個潛水器，所述潛水器包括潛水器本體和安裝在潛水器本體尾部的多向推進(jìn)器，所述潛水器本體尾部上面內(nèi)部安裝有潛體中控電源器，所述潛體中控電源器通過光電纜線與中控臺、直流電站相接駁，所述潛水器本體上安裝有聲納、強(qiáng)光致盲器、射網(wǎng)槍和變頻聲波發(fā)生器。

本發(fā)明可以進(jìn)一步優(yōu)選為，所述潛水器本體內(nèi)部的首部與尾部各安裝有一對變頻聲波發(fā)生器與射網(wǎng)槍，所述聲納安裝在潛水器本體的首部，所述潛水器本體內(nèi)部設(shè)有艙室，所述艙室包括壓載水艙與壓縮空氣艙，所述壓載水艙與壓縮空氣艙之間安裝有氣閥，壓載水艙底部設(shè)有水閥。

本發(fā)明可以進(jìn)一步優(yōu)選為，所述強(qiáng)光致盲器包括旋轉(zhuǎn)基座以及安裝在旋轉(zhuǎn)基座內(nèi)的兩個變頻探照燈和攝像頭。

本發(fā)明可以進(jìn)一步優(yōu)選為，所述潛水器本體上外表面的中部至少安裝有三個強(qiáng)光致盲器。

本發(fā)明可以進(jìn)一步優(yōu)選為，所述多向推進(jìn)器包括萬向軸電機(jī)、電動萬向軸、變頻推進(jìn)電機(jī)、槳軸、螺旋槳和槳導(dǎo)管架，所述萬向軸電機(jī)安裝在潛水器本體內(nèi)，并與電動萬向軸相連，所述槳導(dǎo)管架內(nèi)部安裝有變頻推進(jìn)電機(jī)并與電動萬向軸相連，所述頻推進(jìn)電機(jī)通過槳軸與螺旋槳相連接。

本發(fā)明可以進(jìn)一步優(yōu)選為，所述潛水器本體外表面上還安裝有吊耳和平衡鰭。

本發(fā)明可以進(jìn)一步優(yōu)選為，所述潛水器本體的外表面上至少安裝有四個吊耳。

本發(fā)明可以進(jìn)一步優(yōu)選為，所述潛水器本體上左右兩側(cè)各安裝有一個平衡鰭。

本發(fā)明可以進(jìn)一步優(yōu)選為，所述艇吊機(jī)上安裝有艇吊繩，用于懸吊潛水器。

本發(fā)明可以進(jìn)一步優(yōu)選為，所述光電纜線分為三層，內(nèi)層包括電纜線與光纜線，中層為橡膠絕緣防水層，最外層包覆有凱夫拉防割層。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點和積極效果：

本發(fā)明船基支持模塊通過光電纜線接駁水下破傷模塊，水下破傷模塊通過潛水器內(nèi)的聲納確定水下生物、異物的方位，根據(jù)威脅的類型與等級，通過中控臺控制，利用強(qiáng)光致盲器、變頻聲波發(fā)生器或射網(wǎng)槍，對水下生物、異物采取強(qiáng)光致盲、聲波驅(qū)離殺傷或射網(wǎng)捕獲，從而有效避免水下中大型生物、異物靠近海洋平臺水下結(jié)構(gòu)部件，對海洋平臺造成破壞，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)損失；本發(fā)明立足于海洋平臺水下結(jié)構(gòu)部件，包括導(dǎo)管架、張力筋腱、錨鏈與推進(jìn)系統(tǒng)等容易受到水下生物、異物破壞、沖撞的實際問題，系統(tǒng)功能明確，功能模塊接駁方便，保護(hù)空間立體全面，容易被海洋平臺營運、生產(chǎn)單位接受，具有較高的商業(yè)推廣應(yīng)用價值。

附圖說明

圖1為本發(fā)明海洋平臺水下結(jié)構(gòu)防生物入侵破壞的防御系統(tǒng)的功能示

意圖；

圖2為本發(fā)明的水下破傷模塊的側(cè)視圖；

圖3為本發(fā)明的水下破傷單元模塊在圖2中的A-A向視圖；

圖4為本發(fā)明的水下破傷單元模塊內(nèi)部功能區(qū)示意圖；

圖5為本發(fā)明的光電纜線剖面示意圖；

圖6為本發(fā)明的多向推進(jìn)器剖面示意圖。

其中，1為中控臺，2為直流電站，3為光電纜絞車，4為艇吊機(jī)，41為艇吊繩，5為光電纜線，51為光纜線，52為電纜線，53為橡膠絕緣防水層，54為凱夫拉防割層，6為潛水器，61為潛體中控電源器，62為強(qiáng)光致盲器，621為旋轉(zhuǎn)基座，622為變頻探照燈，623為攝像頭，63為聲納，64為變頻聲波發(fā)生器，65為射網(wǎng)槍，66為多向推進(jìn)器，661為萬向軸電機(jī)，662為電動萬向軸，663為變頻推進(jìn)電機(jī)，664為槳軸，665為螺旋槳，666為槳導(dǎo)管架，67為平衡鰭，68為吊耳，69為艙室，691為壓縮空氣艙，692為壓載水艙，693為水閥，694為氣閥。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述：

實施例

如圖1-4所示的一種海洋平臺水下結(jié)構(gòu)防生物入侵破壞的防御系統(tǒng)，包括船基支持模塊、水下破傷模塊和若干條光電纜線，所述水下破傷模塊通過若干條光電纜線連接到船基支持模塊上，所述船基支持模塊通過光電纜線為水下破傷模塊提供電力，并傳輸數(shù)據(jù)，所述船基支持模塊包括中控臺1、直流電站2、光電纜絞車3和艇吊機(jī)4，所述艇吊機(jī)4上安裝有艇吊繩41，用于懸吊潛水器，所述直流電站2通過光電纜線5接駁中控臺1、光電纜絞車3和艇吊機(jī)4，并提供電力，所述若干條光電纜線安置在光電纜絞車3上，所述水下破傷模塊包括多個潛水器6，所述潛水器6包括潛水器本體和安裝在潛水器本體尾部的多向推進(jìn)器66，所述潛水器本體尾部上面內(nèi)部安裝有潛體中控電源器61，所述潛體中控電源器61通過光電纜線5與中控臺1、直流電站2相接駁，所述潛水器本體上安裝有聲納63、強(qiáng)光致盲器62、射網(wǎng)槍65和變頻聲波發(fā)生器64。

如圖2、3和4所示，所述潛水器本體內(nèi)部的首部與尾部各安裝有一對變頻聲波發(fā)生器65與射網(wǎng)槍64，所述聲納63安裝在潛水器本體的首部，所述潛水器本體上外表面的中部均布安裝有三個強(qiáng)光致盲器62，所述強(qiáng)光致盲器62包括旋轉(zhuǎn)基座621以及安裝在旋轉(zhuǎn)基座621內(nèi)的兩個變頻探照燈622和攝像頭623，所述潛水器本體內(nèi)部設(shè)有艙室69，所述艙室69包括壓載水艙692與壓縮空氣艙691，所述壓載水艙692與壓縮空氣艙691之間安裝有氣閥693，壓載水艙692底部設(shè)有水閥694。

如圖6所示，所述多向推進(jìn)器66包括萬向軸電機(jī)661、電動萬向軸662、變頻推進(jìn)電機(jī)663、槳軸664、螺旋槳665和槳導(dǎo)管架666，所述萬向軸電機(jī)661安裝在潛水器本體內(nèi)，并與電動萬向軸662相連，所述槳導(dǎo)管架666內(nèi)部安裝有變頻推進(jìn)電機(jī)663并與電動萬向軸662相連，所述頻推進(jìn)電機(jī)663通過槳軸664與螺旋槳665相連接。

如圖3所示，所述潛水器本體外表面上還安裝有吊耳68和平衡鰭67，所述潛水器本體的外表面上安裝有四個吊耳68，所述潛水器本體上左右兩側(cè)各安裝有一個平衡鰭67。

如圖5所示，所述光電纜線5分為三層，內(nèi)層包括電纜線51與光纜線52，中層為橡膠絕緣防水層53，最外層包覆有凱夫拉防割層54。

本發(fā)明的工作程序如下：

船基支持模塊中的中控臺1、直流電站2、光電纜絞車3、艇吊機(jī)4、艇吊繩41布置在海洋平臺或海工支持保障船上，直流電站2為中控臺1、光電纜絞車3、艇吊機(jī)4提供電力，在作業(yè)開始前，艇吊機(jī)4通過艇吊繩41綁住潛水器6上的吊耳68，布放到水下，布放成功后解開艇吊繩41。船基支持模塊通過光電纜絞車3，利用多條光電纜線5接駁多個潛水器6進(jìn)而構(gòu)建組網(wǎng)的水下破傷單元模塊。光電纜線5接駁到潛水器6內(nèi)部的潛體中控電源器61，通過潛體中控電源器61的電力分配與數(shù)據(jù)傳輸，為潛水器6內(nèi)部的各個設(shè)備提供電力并維持各個設(shè)備與中控臺1的通訊傳輸，在需要行進(jìn)作業(yè)時，中控臺1發(fā)送指令操作潛水器6進(jìn)行下潛、上浮及水下航行，潛水器6的尾部設(shè)置有多向推進(jìn)器66，如圖6所示，潛水器6內(nèi)部的萬向軸電機(jī)661控制電動萬向軸662在三維空間上旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動螺旋槳665、槳導(dǎo)管架666能夠在多方向旋轉(zhuǎn)，槳導(dǎo)管架666內(nèi)部的變頻推進(jìn)電機(jī)663通過槳軸664連接螺旋槳665，實現(xiàn)轉(zhuǎn)速、功率可調(diào)的多級推進(jìn)，進(jìn)而實現(xiàn)從多向推進(jìn)器66的多向推進(jìn)功能，并配合潛水器6中首部兩側(cè)的平衡鰭67，控制潛水器6的推進(jìn)與姿態(tài)穩(wěn)定。潛水器6內(nèi)部設(shè)置有艙室69，艙室內(nèi)分設(shè)有壓載水艙692、壓縮空氣艙691，當(dāng)潛水器6需要上浮時，水閥693與氣閥694同時打開，壓縮空氣艙691內(nèi)的空氣進(jìn)入壓載水艙692從而將水排出，獲得一定浮力后關(guān)閉水閥693與氣閥694，當(dāng)潛水器6需要上浮時，水閥693打開，壓載水艙692內(nèi)的一部分空氣自動排除，海水進(jìn)入，浮力減小到需求值后關(guān)閉水閥693完成下潛。

在水下破傷模塊開始工作后，設(shè)置在潛水器6前部的聲納63首先開始工作，多個潛水器的聲納63組網(wǎng)工作，尋找接近海洋平臺的威脅生物、異物，強(qiáng)光致盲器62上的變頻探照燈622開啟工作，為攝像頭623增加可見度，聲納63與攝像頭623的數(shù)據(jù)通過光電纜線5實時發(fā)送至中控臺1。當(dāng)確定威脅生物、異物的類型及方位后，中控臺1控制最近的潛水器或多個潛水器接近該威脅物體。潛水器6頂部與兩側(cè)的有三個強(qiáng)光致盲器62，每個強(qiáng)光致盲器62上安裝有兩臺變頻探照燈622，變頻探照燈622首先對目標(biāo)進(jìn)行高頻間歇照射或高強(qiáng)光照射，達(dá)到對生物的致盲、威懾效果，變頻聲波發(fā)生器64同時開始工作，對威脅生物發(fā)出低頻至高頻多個波段的共振、殺傷音波。在強(qiáng)光致盲器62與變頻聲波發(fā)生器64完成工作后，威脅仍進(jìn)一步靠近海洋平臺，即可視此威脅生物或異物具有較大的破壞性，由中控臺1控制多向推進(jìn)器66與壓載水艙692內(nèi)的水量，調(diào)整潛水器6航向方位至威脅生物、物體上方，利用潛水器6首、尾部設(shè)置的兩臺射網(wǎng)槍65對威脅目標(biāo)進(jìn)行捕獲。

如圖5所示，光電纜線5內(nèi)部包含一根光纜線51與一根電纜線52，在光纜線51與電纜線52設(shè)置橡膠絕緣防水層53，并在最外層保護(hù)有凱夫拉防割層54以應(yīng)對水下生物、異物的破壞。當(dāng)需要行進(jìn)作業(yè)完成后，艇吊機(jī)4對潛水器6回收。

本發(fā)明的船基支持模塊通過光電纜線接駁若干個潛水器，水下破傷模塊通過潛水器內(nèi)的聲納確定水下生物、異物的方位，根據(jù)威脅的類型與等級，通過中控臺控制，利用強(qiáng)光致盲器、變頻聲波發(fā)生器或射網(wǎng)槍，對水下生物、異物采取強(qiáng)光致盲、聲波驅(qū)離殺傷或射網(wǎng)捕獲，從而有效避免水下中大型生物、異物靠近海洋平臺水下結(jié)構(gòu)部件，對海洋平臺造成破壞，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)損失。

顯然，本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無法對所有的實施方式予以窮舉。凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。