一种海底电缆敷设装置的制作方法

1.本实用新型涉及海上风电领域，具体涉及一种海底电缆敷设装置。


背景技术：

2.海上风电电缆敷设是通过挖沟机装备将海底电缆埋设到一定的深度，从而减少由于海底的不稳定性以及外部机械损伤对海底电缆造成的危害。
3.现有的敷设装置主要有三种：(1)喷射式挖沟机，主要适用于砂土和泥土等非粘性土质或者是低粘性土质，行走方式主要是履带式或轮式机构，属于一种自航式行走装置，不需要海上母船提供动力，也可用于石油管路等的铺设挖掘工作，但是其行走速度和挖掘速度较慢，导致工作效率较低，并且不能适用于岩土等硬质海底的挖掘铺设工作；(2)犁式开沟机，本身没有动力系统，在作业过程中必须与大马力的母船连接，利用施工母船为其提供动力，拖动挖沟机工作，在犁刀尾部切削出一条深槽，将电缆埋入槽中，可以适用于岩土地质、黏土地质和泥沙等海洋环境的施工作业，但是其需要依靠较大牵引力的母船施工，埋设深度较浅，施工作业易受天气环境因素的影响较大；(3)机械式开沟装置，可适用于切割强度较硬的海底土壤，通过机械切割设备将硬质海底土壤切割，同时利用喷射装置将切割的土质吸排出去并埋设海底电缆，能够适用于任何的海底土质，作业深度可以达到1000m左右，行走方式多为履带式行走机构，但机械式挖沟机结构设计复杂、控制系统复杂、故障率高、机械切割设备损耗高，运维成本较高。


技术实现要素：

4.因此，本实用新型要解决的技术问题在于现有技术中敷设装置需要依靠较大牵引力的母船施工、经济性能和工作效率较低的缺陷，从而提供一种不需要母船提供动力，能有效的一次性完成挖沟、铺缆及巡检作业，提高了经济性能和工作效率的海底电缆敷设装置。
5.为了解决上述问题，本实用新型提供了一种海底电缆敷设装置，包括：
6.装置主体；
7.行走系统，设置在所述装置主体的下部，所述行走系统用于驱动所述装置主体行走；
8.切削系统，设置在所述装置主体上，用于对海底泥沙进行切削和挖掘；
9.敷缆系统，设置在所述装置主体上，所述敷缆系统包括铺设机构和回填机构，所述铺设机构用于将海底电缆铺设到所述切削系统切削出的槽沟中，所述回填机构埋设所述海底电缆；
10.数据采集系统，设置在所述装置主体上，所述数据采集系统用于采集周围环境信息以及位置信息；
11.控制系统，设置在所述装置主体上，所述数据采集系统的信号输出端与所述控制系统的信号输入端电连接，所述控制系统的信号输出端与所述行走系统、所述切削系统、所述敷缆系统和所述数据采集系统的信号输入端电连接。
12.作为海底电缆敷设装置的优选技术方案，所述行走系统包括行走组件和行走驱动机构，所述行走组件包括至少两组平行且间隔设置在所述装置主体底部的履带滚动组件，所述履带滚动组件包括履带和两个分别设置于所述履带两端的转轮，所述行走驱动机构包括液压电机。
13.作为海底电缆敷设装置的优选技术方案，所述切削系统包括切削组件和切削驱动机构，所述切削组件包括切削刀，所述切削驱动机构包括切削电机，所述切削刀上设有链齿，所述切削电机的输出端与所述切削刀传动连接，所述切削刀的宽度为0.2m-0.4m。
14.作为海底电缆敷设装置的优选技术方案，所述敷缆系统包括铺设机构和回填机构，所述海底电缆承托于所述铺设机构上且所述海底电缆的一端自所述装置主体伸出，所述海底电缆的伸出位置位于所述切削系统背向所述海底电缆敷设装置的行走方向的一侧；所述回填机构设置于所述海底电缆的伸出位置远离所述切削系统的一侧。
15.作为海底电缆敷设装置的优选技术方案，所述铺设机构包括多个铺设滚轮，多个所述铺设滚轮转动设置在所述装置主体上并通过铺设电机驱动，所述铺设滚轮上开设有导槽，所述海底电缆置于所述导槽内。
16.作为海底电缆敷设装置的优选技术方案，所述回填机构包括回填驱动机构和敷缆挡板，所述回填驱动机构的驱动端与所述敷缆挡板连接，用于驱动所述敷缆挡板转动。
17.作为海底电缆敷设装置的优选技术方案，所述回填驱动机构包括液压缸和液压杆，所述液压缸设置在所述装置主体上，所述液压杆滑动设置在所述液压缸内部，所述液压杆的伸出端连接所述敷缆挡板的一端连接。
18.作为海底电缆敷设装置的优选技术方案，还包括设置在所述装置主体底部的疏浚系统，所述疏浚系统包括吸收泵，所述吸收泵位于所述海底电缆的伸出位置与所述切削系统之间，所述吸收泵用于吸附所述挖沟切削系统挖沟所产生的泥浆。
19.作为海底电缆敷设装置的优选技术方案，所述行走系统还包括转向辅助系统，所述转向辅助系统包括分别设置在所述装置主体前后两侧的前转向喷射器和后转向喷射器，所述前转向喷射器和后转向喷射器与所述控制系统电连接，用于向所述装置主体提供辅助力进行转向。
20.作为海底电缆敷设装置的优选技术方案，还包括漂浮动力系统，所述漂浮动力系统设置在所述装置主体顶部，用于实现所述装置主体的上浮和下沉。
21.本实用新型技术方案，具有如下优点：
22.1.本实用新型提供的海底电缆敷设装置，通过在装置主体上设置行走系统、切削系统、敷缆系统、数据采集系统和控制系统，能够自主在水面海床行走，不需要母船提供动力，降低装备动力需求，有效减少了挖沟机与母船之间的管缆数量，减少了气候因素对铺揽的影响；通过设置铺设机构和回填机构，可将海底电缆放置到槽沟中并进行埋设，提高工作效率，并通过设置数据采集系统及控制系统，可有效监测到挖沟装备的地理位置，能够自主的进行路径规划与障碍避障，能够有效的一次性完成挖沟、铺缆及巡检作业，提高了装置的经济性能。
23.2.本实用新型提供的海底电缆敷设装置，切削系统包括切削组件和切削驱动机构，切削组件包括切削刀，切削驱动机构包括切削电机，切削刀上设有链齿，切削电机的输出端与切削刀传动连接，切削刀的宽度为0.2m-0.5m。本实用新型的海底电缆敷设装置通过
采用链式刀具进行切削挖掘，且增加链式刀具的宽度，可增加切削挖掘深度，使切削挖掘深度大幅增长至6米，且可对各种海底地质进行切割，能够满足未来风电行业远距离大深度海缆的铺设需求。
24.3.本实用新型提供的海底电缆敷设装置，敷缆系统包括铺设机构和回填机构，海底电缆承托于铺设机构上且海底电缆的一端自装置主体伸出，海底电缆的伸出位置位于切削系统背向海底电缆敷设装置的行走方向的一侧；回填机构设置于海底电缆的伸出位置远离切削系统的一侧。通过设置铺设机构和回填机构，可将海底电缆放置到槽沟中并进行埋设，提高工作效率，能够有效的一次性完成挖沟及铺缆作业，提高了装置的经济性能和工作效率。
25.4.本实用新型提供的海底电缆敷设装置，回填机构包括回填驱动机构和敷缆挡板，回填驱动机构的驱动端与敷缆挡板连接，用于驱动敷缆挡板转动。通过设置与控制系统电连接的回填驱动机构，使得控制系统可根据海底电缆的敷设角度控制回填驱动机构动作，进而控制敷缆挡板进行角度和埋设深度调节，以便更好的对海底电缆进行埋设，提高埋揽效率和效果。
26.5.本实用新型提供的海底电缆敷设装置，还包括设置在装置主体底部的疏浚系统，疏浚系统包括吸收泵，吸收泵位于海底电缆的伸出位置与切削系统之间，吸收泵用于吸附挖沟切削系统挖沟所产生的泥浆。通过在海底电缆的铺设位置与切削系统之间设置吸收泵，可将切削系统切削海底地质时产生的泥浆进行吸附，使切削系统切削出的沟槽露出，便于海底电缆的铺设，提高铺设效率和效果。
27.6.本实用新型提供的海底电缆敷设装置，行走系统还包括转向辅助系统，转向辅助系统包括分别设置在装置主体前后两侧的前转向喷射器和后转向喷射器，前转向喷射器和后转向喷射器与控制系统电连接，用于向装置主体提供辅助力进行转向。通过设置前转向喷射器和后转向喷射器，可向装置主体的转向提供动力，与行走系统协同作业，实现海底电缆敷设装置的前后行走及转向功能，使得装置能够自主在水面海床行走，不需要母船提供动力，降低装备动力需求。
28.7.本实用新型提供的海底电缆敷设装置，还包括漂浮动力系统，通过在装置主体顶部设置漂浮动力系统，可对装置的上浮和下沉进行控制，结构简单，利用浮力快速实现上浮和下沉功能，适用性强，快捷方便，提高敷设效率。
附图说明
29.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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。
30.图1为本实用新型的海底电缆敷设装置的结构示意图；
31.图2为本实用新型的海底电缆敷设装置的系统结构图；
32.图3为本实用新型的海底电缆敷设装置的控制系统硬件连接图；
33.图4为本实用新型的海底电缆敷设装置的系统总体框图；
34.图5为本实用新型的海底电缆敷设装置的整体软件图；
35.图6为本实用新型的海底电缆敷设装置的协同定位系统图。
36.附图标记说明：
37.1、装置主体；2、行走系统；21、履带；22、转轮；3、切削系统；41、铺设机构；42、回填机构；421、敷缆挡板；422、液压缸；423、液压杆；5、数据采集系统；6、控制系统；7、疏浚系统；81、前转向喷射器；82、后转向喷射器；9、漂浮动力系统；10、连接电缆；11、海底电缆。
具体实施方式
38.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
39.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
40.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
41.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
42.如图1-3所示，是本实用新型海底电缆敷设装置的优选实施例。这种海底电缆敷设装置不需要母船提供动力，能有效的一次性完成挖沟、铺缆及巡检作业，提高了经济性能和工作效率。
43.本实施例的海底电缆敷设装置，包括：装置主体1、行走系统2、切削系统3、敷缆系统、数据采集系统5和控制系统6；行走系统2设置在装置主体1的下部，行走系统2用于驱动装置主体1行走并转向；切削系统3设置在装置主体1上，用于对海底泥沙进行切削和挖掘；敷缆系统设置在装置主体1上，敷缆系统包括铺设机构41和回填机构42，铺设机构41用于将海底电缆11铺设到切削系统3切削出的槽沟中，回填机构42埋设海底电缆11；数据采集系统5设置在装置主体1上，数据采集系统5用于采集周围环境信息以及位置信息；控制系统6设置在装置主体1上，数据采集系统5的信号输出端与控制系统6的信号输入端电连接，控制系统6的信号输出端与行走系统2、切削系统3、敷缆系统和数据采集系统5的信号输入端电连接。
44.上述的海底电缆敷设装置，通过在装置主体1上设置行走系统2、切削系统3、敷缆系统、数据采集系统5和控制系统6，能够自主在水面海床行走，不需要母船提供动力，降低装备动力需求，有效减少了挖沟机与母船之间的管缆数量，减少了气候因素对铺揽的影响；通过设置铺设机构41和回填机构42，可将海底电缆11放置到槽沟中并进行埋设，提高工作
效率，并通过设置数据采集系统5及控制系统6，可有效监测到挖沟装备的地理位置，能够自主的进行路径规划与障碍避障，能够有效的一次性完成挖沟、铺缆及巡检作业，提高了装置的经济性能。
45.在一个优选的实施方式中，行走系统2包括行走组件和行走驱动机构，行走组件包括至少两组平行且间隔设置在装置主体1底部的履带滚动组件，履带滚动组件包括履带21和两个分别设置于履带21两端的转轮22，行走驱动机构包括液压电机。具体地，如图1所示，装置主体1为框架式结构，其顶部有固定吊点，通过固定吊点可在地面上对装置整体进行悬吊，然后缓慢放入海中，直至装置接触海底，可避免海浪对装置的损伤，延长装置的使用寿命，履带21的数量为两条，分别设置在装置主体1的底部两侧，两条履带21与地面接触，每条履带21上个连接有两个液压电机，并使装置整体能在海床上稳定行走，通过采用液压履带21的行走方式，可以降低对海床的压力，且每条履带21各设置有两个液压电机进行驱动，使装置行走的动力大，可以满足在海床稳定行走的要求，能够自主在水面海床行走，不需要母船提供动力，降低装备动力需求，同时有效减少了挖沟机与母船之间的管缆数量，减少了气候因素对铺揽的影响。
46.在一个优选的实施方式中，切削系统3包括切削组件和切削驱动机构，切削组件包括切削刀，切削驱动机构包括切削电机，切削刀上设有链齿，切削电机的输出端与切削刀传动连接，切削刀的宽度为[0.2,0.5]m。具体地，如图1所示，切削刀和切削电机设置在装置主体1上，切削刀的延伸方向与装置的行进方向呈钝角设置，使装置在行进过程中进行切削挖掘，装置主体1的行进方向图中箭头所示方向。切削刀的宽度可为0.2m、0.5m或[0.2,0.5]m范围内的任意数值，如0.3m，通过采用链式刀具进行切削挖掘，可增加链式刀具的宽度，且可增加切削挖掘深度，使切削挖掘深度大幅增长至6米，可对各种海底地质进行切割，能够满足未来风电行业远距离大深度海缆的铺设需求。
[0047]
在一个优选的实施方式中，敷缆系统包括铺设机构41和回填机构42，海底电缆11承托于铺设机构41上且海底电缆11的一端自装置主体1伸出，海底电缆11的伸出位置位于切削系统3背向海底电缆敷设装置的行走方向的一侧；回填机构42设置于海底电缆11的伸出位置远离切削系统3的一侧。具体地，如图1所示，铺设机构41包括多个铺设滚轮，多个铺设滚轮通过铺设电机驱动，多个铺设滚轮转动设置在装置主体1上，多个滚轮的布置方向与切削刀的延伸方向大致相同，便于滚轮上的海底电缆11放置于沟槽内，提高工作效率，铺设滚轮上开设有导槽，海底电缆11置于导槽内，通过设置导槽，可对海底电缆11起到导向、定位和铺设的作用，其中，导向和铺设作用是根据电缆的自身的重力自动进行放置，不用其他动力机构，定位作用是通过使海底电缆11沿导槽进行传动，防止其发生侧向的位移而滑出。回填机构42包括回填驱动机构和敷缆挡板421，回填驱动机构的驱动端与敷缆挡板421连接，回填驱动机构包括液压缸422和液压杆423，液压缸422设置在装置主体1上，液压杆423滑动设置在液压缸422内部，液压杆423的伸出端连接敷缆挡板421的一端连接，液压缸422驱动液压杆423伸缩，从而驱动与液压杆423铰接的敷缆挡板421转动，实现对敷缆挡板421角度和埋设深度的调节，提高敷缆挡板421的埋揽效果，能够有效的一次性完成挖沟及埋缆作业，提高了装置的经济性能。
[0048]
在一个优选的实施方式中，还包括设置在装置主体1底部的疏浚系统7，疏浚系统7包括吸收泵，吸收泵位于海底电缆11的伸出位置与切削系统3之间，吸收泵用于吸附挖沟切
削系统3挖沟所产生的泥浆。具体地，如图1所示，装置主体1上还设置有储存箱，装置主体1底部设有与储存箱连通的第一管路，吸收泵设置在第一管路上，吸收泵通过疏浚电机驱动，储存箱上还连通设置有第二管路，第二管路上设置有排出泵，第二管路和排出泵设置在海底电缆11的伸出位置与敷缆挡板421之间，在进行挖沟作业时，吸收泵吸收切削系统3挖沟所产生的泥浆，泥浆通过输送管路进入储存箱内，使切削系统3切削出的沟槽露出，便于海底电缆11的铺设，提高铺设效率和效果，在进行埋揽作业时，通过排出泵将储存箱内的泥浆排出，并通过敷缆挡板421进行回填海缆。
[0049]
在一个优选的实施方式中，行走系统2还包括转向辅助系统，转向辅助系统包括分别设置在装置主体1前后两侧的前转向喷射器81和后转向喷射器82，前转向喷射器81和后转向喷射器82与控制系统6电连接，用于向装置主体1提供辅助力进行转向。具体地，如图1所示，装置主体1的行进方向图中箭头所示方向，沿上述行进方向，前转向喷射器81设置在装置主体1的前端，后转向喷射器82设置在装置主体1的后端，前转向喷射器81和后转向喷射器82的具体结构及工作原理为本领域技术人员知晓的内容，在此不赘述。通过设置前转向喷射器81和后转向喷射器82，可向装置主体1的转向提供动力，与行走系统2协同作业，实现海底电缆11敷设装置的前后行走及转向功能，使得装置能够自主在水面海床行走，不需要母船提供动力，降低装备动力需求。
[0050]
在一个优选的实施方式中，还包括漂浮动力系统9，漂浮动力系统9设置在装置主体1顶部，用于实现装置主体1的上浮和下沉。具体地，如图1所示，漂浮动力系统9包括水箱、水管和漂浮电机，漂浮电机设置在装置主体1上，漂浮电机与控制系统6电连接，通过水管向水箱内充水，使装置下沉，反之，从水箱内进行排水，即可实现装置上浮，该漂浮动力系统9结构简单，利用浮力快速实现上浮和下沉功能，适用性强，快捷方便，提高敷设效率。
[0051]
本实施例中，如图2所示，数据采集系统5包括传感机构、导航定位机构和巡检监测机构，传感机构包括环境传感器，导航定位机构包括gps(global positioning system)传感器和激光雷达，巡检监测机构包括摄像机，传感机构、导航定位机构和巡检监测机构的信号输出端与控制系统6的信号输入端电连接，控制系统6通过can总线(controller area network)与行走驱动机构、切削驱动机构、铺设机构41、回填驱动机构、疏浚系统7及漂浮动力系统9的信号输入端电连接，以控制行走驱动机构、切削驱动机构、铺设机构41、回填驱动机构、疏浚系统7及漂浮动力系统9进行工作作业，根据采集的周围环境信息及位置信息，能够控制装置自主进行行走以及导航避障，根据感知的周围环境信息及位置信息以及控制指令，实现装置的自助行走、海底电缆11的挖沟及铺设、回填及巡检作业，提高装置的经济性能。
[0052]
本实施例中，如图3所示，控制系统6包括控制台和控制器，控制台为人机交互界面，控制器采用工控机，控制器可以采集装置上的图像传感器、加速度传感器、环境感知传感器和gps传感器信息等，将采集的数据通过can总线的方式传输到控制台中，控制台通过决策控制算法，控制行走驱动机构、切削驱动机构、铺设机构41、回填驱动机构、疏浚系统7及漂浮动力系统9。
[0053]
本实施例中，如图4所示，人机交互界面可以实时显示设备的运动姿态、当前在海底的深度、运动速度、故障信息等环境信息及位置信息等信息，人机交互界面上还设有行走驱动机构、切削驱动机构、铺设机构41、回填驱动机构、疏浚系统7及漂浮动力系统9的启停
调节等操作按钮，同时设有紧急按钮、电气接口、机械接口及通讯接口，紧急按钮、电气接口、机械接口及通讯接口通过can总线与处理器连接，上述接口可以方便的安装其他检测设备，用于敷设海揽的检测与维修等，当设备进行工作时，按钮显示启动状态，当设备停止时，显示停机状态，同时设备上安装有切削刀调节按钮，可根据状况手动调节切削刀的切削深度，满足海底电缆11的敷设要求，本实用新型的控制系统6硬件使用stm(specific transmission modulo)作为微处理器，抗干扰能力强，体积小。
[0054]
本实施例中，如图5所示，本实用新型的控制系统6软件根据数据流向，由装置搭载的传感器的信号的输入以及控制信号的输出，将软件层级控制器结构系统分为4个层次：认知感知层、数据采集层、控制决策层、执行应用层，其中，认知感知层是利用摄像机、gps传感器和激光雷达采集水下环境状况及装置自身的各种参数信息；数据采集层主要是将上述的各种参数信息通过can的方式，将大量的数据传输到mcu控制器中，并进行相应的存储与调取；控制决策层主要是根据相应的控制策略及算法驱动行走驱动机构、切削驱动机构、铺设机构41、回填驱动机构、疏浚系统7及漂浮动力系统9等执行命令；执行应用层是将控制决策中的控制指令命令通过can的方式传输到相应的驱动器中，接收到输出信号，由驱动器驱动相应的电机及液压执行机构进行工作，从而实现装备系统的工作作业，同时也将工作状况通过各类传感器反馈到控制系统6，形成闭环控制。
[0055]
本实施例中，如图6所示，本实用新型在装置与母船之间设置定位系统，测量出水下信标的距离和方位，使得工作人员可以实时观测检察到装置及路径轨迹信息，并能根据海底地形状况进行轨迹调整，同时也为水下水上协同作业提供相应的技术支持，更好的满足铺揽路径规划，以及操作人员实时监测并根据海底状况信息调整铺揽轨迹，互相反馈两者的航向、速度等信息，实现不间断的敷缆作业，提高作业效率，降低敷缆成本。
[0056]
本实施例的海底电缆11敷设装置的敷设方法可根据地形(海床地质结构)的不同，通过控制系统6采用两种敷设方法。
[0057]
一种方法是针对从水平面较浅到水深增加缓慢的情况，此时装置需要从岸边行走，铺揽船需要停留数公里外的水面。在本方法中，首先判断当前的水面状况信息，当判定为水面平缓时：将装备与铺揽船通过连接电缆10连接，架设绑扎浮球，固定海岸端；检查装置上的各个机械系统、控制系统6和液压驱动系统是否正常；将海底电缆11通过铺设滚轮放置于装置中，并使电缆平顺铺放；通过控制切削驱动机构，调节挖掘角度和挖掘深度，然后使用切削刀挖沟，利用吸收泵，将泥沙从槽沟中吸附出来，同时进行铺揽作业，然后通过敷缆挡板421进行埋设海揽；当装备停止工作后，将海揽从海揽铺设滚轮中脱离；启动返回程序功能，通过漂浮动力系统9，将水箱内的水排出，使装备缓慢提升到水面；将装置固定放置甲板上，检查系统；结束电缆敷设工作。
[0058]
另一种方法是针对水底状况较为陡峭，水深增加较为快，如果装备与铺揽船距离较远，容易造成电缆弯折，影响铺揽进程。在本方法中，首先判断当前的水面状况信息，当判定为水面较陡时：检查装置上的各个机械系统、控制系统6和液压驱动系统是否正常；将海底电缆11通过铺设滚轮放置于装置中，并使电缆平顺铺放；将装置悬吊，缓慢放下，直至装置底部的履带21与海底接触，避免海浪对装置的损伤；通过控制切削驱动机构，调节挖掘角度和挖掘深度，然后使用切削刀挖沟，利用吸收泵，将泥沙从槽沟中吸附出来，同时进行铺揽作业，然后通过敷缆挡板421进行埋设海揽；当装备停止工作后，将海揽从海揽铺设滚轮
中脱离；启动返回程序功能，通过漂浮动力系统9，将水箱内的水排出，使装备缓慢提升到水面；将装置固定放置甲板上，检查系统；结束电缆敷设工作。
[0059]
本实施例的海底电缆11敷设方法可根据不同的海床地质结构信息和土壤土质信息，无论是在缓坡状况还是在陡坡状况的海床结构，都可以自主切换两种不同的方法，并有效的进行挖沟和铺揽作业，提高了该装置的适用性和易操作性，进一步提高了装置的应用范围和经济性。
[0060]
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

技术特征：
1.一种海底电缆敷设装置，其特征在于，包括：装置主体(1)；行走系统(2)，设置在所述装置主体(1)的下部，所述行走系统(2)用于驱动所述装置主体(1)行走；切削系统(3)，设置在所述装置主体(1)上，用于对海底泥沙进行切削和挖掘；敷缆系统，设置在所述装置主体(1)上，所述敷缆系统包括铺设机构(41)和回填机构(42)，所述铺设机构(41)用于将海底电缆(11)铺设到所述切削系统(3)切削出的槽沟中，所述回填机构(42)埋设所述海底电缆(11)；数据采集系统(5)，设置在所述装置主体(1)上，用于采集周围环境信息以及位置信息；控制系统(6)，设置在所述装置主体(1)上，所述数据采集系统(5)的信号输出端与所述控制系统(6)的信号输入端电连接，所述控制系统(6)的信号输出端与所述行走系统(2)、所述切削系统(3)、所述敷缆系统和所述数据采集系统(5)的信号输入端电连接。2.根据权利要求1所述的海底电缆敷设装置，其特征在于，所述行走系统(2)包括行走组件和行走驱动机构，所述行走组件包括至少两组平行且间隔设置在所述装置主体(1)底部的履带滚动组件，所述履带滚动组件包括履带(21)和两个分别设置于所述履带(21)两端的转轮(22)，所述行走驱动机构包括液压电机。3.根据权利要求1所述的海底电缆敷设装置，其特征在于，所述切削系统(3)包括切削组件和切削驱动机构，所述切削组件包括切削刀，所述切削驱动机构包括切削电机，所述切削刀上设有链齿，所述切削电机的输出端与所述切削刀传动连接，所述切削刀的宽度为[0.2,0.5]m。4.根据权利要求1所述的海底电缆敷设装置，其特征在于，所述海底电缆(11)承托于所述铺设机构(41)上且所述海底电缆(11)的一端自所述装置主体(1)伸出，所述海底电缆(11)的伸出位置位于所述切削系统(3)背向所述海底电缆敷设装置的行走方向的一侧；所述回填机构设置于所述海底电缆(11)的伸出位置远离所述切削系统(3)的一侧。5.根据权利要求4所述的海底电缆敷设装置，其特征在于，所述铺设机构(41)包括多个铺设滚轮，多个所述铺设滚轮转动设置在所述装置主体(1)上并通过铺设电机驱动，所述铺设滚轮上开设有导槽，所述海底电缆(11)置于所述导槽内。6.根据权利要求4所述的海底电缆敷设装置，其特征在于，所述回填机构(42)包括回填驱动机构和敷缆挡板(421)，所述回填驱动机构的驱动端与所述敷缆挡板(421)连接，用于驱动所述敷缆挡板(421)转动。7.根据权利要求6所述的海底电缆敷设装置，其特征在于，所述回填驱动机构包括液压缸(422)和液压杆(423)，所述液压缸(422)设置在所述装置主体(1)上，所述液压杆(423)滑动设置在所述液压缸(422)内部，所述液压杆(423)的伸出端与所述敷缆挡板(421)的一端连接。8.根据权利要求4所述的海底电缆敷设装置，其特征在于，所述装置主体(1)底部设置有疏浚系统(7)，所述疏浚系统(7)包括吸收泵，所述吸收泵位于所述海底电缆(11)的伸出位置与所述切削系统(3)之间，所述吸收泵用于吸附所述切削系统(3)挖沟所产生的泥浆。9.根据权利要求1-8中任一项所述的海底电缆敷设装置，其特征在于，所述行走系统(2)还包括转向辅助系统，所述转向辅助系统包括分别设置在所述装置主体(1)前后两侧的
前转向喷射器(81)和后转向喷射器(82)，所述前转向喷射器(81)和后转向喷射器(82)与所述控制系统(6)电连接，用于向所述装置主体(1)提供辅助力进行转向。10.根据权利要求1-8中任一项所述的海底电缆敷设装置，其特征在于，还包括漂浮动力系统(9)，所述漂浮动力系统(9)设置在所述装置主体(1)顶部，用于实现所述装置主体(1)的上浮和下沉。

技术总结
本实用新型提供了一种海底电缆敷设装置，涉及海上风电技术领域，本实用新型提供的海底电缆敷设装置包括：装置主体、行走系统、切削系统、敷缆系统、数据采集系统和控制系统；行走系统设置用于驱动装置主体行走；切削系统用于对海底泥沙进行切削和挖掘；敷缆系统包括铺设机构和回填机构，铺设机构用于将海底电缆铺设到槽沟中，回填机构埋设海底电缆；数据采集系统用于采集周围环境信息以及位置信息；数据采集系统的信号输出端与控制系统的信号输入端电连接，控制系统的信号输出端与行走系统、切削系统、敷缆系统和数据采集系统的信号输入端电连接。本实用新型无需母船提供动力，能一次性完成挖沟、铺缆及巡检作业，提高了经济性能和工作效率。工作效率。工作效率。


技术研发人员：王方政 孙勇 郑开元 张亚平
受保护的技术使用者：中国长江三峡集团有限公司
技术研发日：2023.02.22
技术公布日：2023/7/17