CN117741334A - 海底电缆故障定位装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电缆故障定位技术领域，尤其是海底电缆故障定位装置及使用方法，包括水下机器人，还包括：保护壳，保护壳与水下机器人下侧固定相连，保护壳内侧安装有温度测量仪和水下摄像头，保护壳下侧固定有透明板；C型支撑板，C型支撑板安装在水下机器人下侧前后两端，C型支撑板呈开口朝下状，C型支撑板内侧设有两个定位块，调节单元，调节单元数量为两个且用于连接C型支撑板和定位块，调节单元用于调整定位块的位置。通过设置C型支撑板、调节单元、定位块、接触块，通过调节单元让定位块可以夹住电缆，让不会由于外部发生较大的位移，使得水下机器人的移动更加稳定且降低了调整的频率，提高了检测效率。

Description

海底电缆故障定位装置及方法

技术领域

本发明涉及电缆故障定位技术领域，尤其涉及海底电缆故障定位装置及使用方法。

背景技术

电缆是由几根或几组导线组成的电能或信号传输设备，通常是由几根或几组导线（每组至少两根）绞合而成的类似绳索的电缆，每组导线之间相互绝缘，并常围绕着一根中心扭成，整个外面包有高度绝缘的覆盖层，电缆具有内通电，外绝缘的特征。

海底电缆通常使用铺缆船进行铺设，如果电缆发生故障后需要对电缆进行检测，然后检测到故障点后再对电缆进行维修，由于海底电缆放置较深，使得对海底电缆进行检测并不方便，故随着科技的发展，现在对海底电缆检测通常会使用机器人进行远程检测。

当使用机器人对海底电缆进行检测时，会由于海底会产生暗流等，对机器人的移动会产生影响，让机器人会随着暗流发生偏移或者在大鱼及鱼群的作用下发生偏移，使得机器人在检测时需要时刻进行检测和关注，降低了检测效率。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的使用机器人对海底电缆进行检测时，机器人会随着暗流发生偏移或者在大鱼及鱼群的作用下发生偏移，使得机器人在检测时需要时刻进行检测和关注，降低了检测效率的缺点，而提出的海底电缆故障定位装置及使用方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

海底电缆故障定位装置，包括水下机器人，水下机器人通过电缆和线缆与船只相连，还包括：

保护壳，保护壳与水下机器人下侧固定相连，保护壳内侧安装有温度测量仪和水下摄像头，温度测量仪和水下摄像头均通过导线穿过保护壳后与水下机器人相连，保护壳下侧固定有透明板；

C型支撑板，C型支撑板数量为两个且C型支撑板安装在水下机器人下侧前后两端，C型支撑板呈开口朝下状，C型支撑板内侧设有两个定位块，定位块呈半圆弧状且两个定位块内侧面向水下机器人中轴线下侧；

调节单元，调节单元数量为两个且用于连接C型支撑板和定位块，调节单元用于调整定位块的位置。

优选的，保护壳外侧设有四个水下射灯且水下射灯分别位于保护壳外侧四角处，水下射灯与水下机器人下侧固定相连且水下射灯通过导线与水下机器人相连。

优选的，定位块内侧两端均固定有接触块，接触块远离定位块一面设有倒角。

优选的，调节单元包括两个伺服电机和两个A连接块，A连接块与定位块外侧固定相连，A连接块远离定位块一侧固定有连接筒，连接筒远离A连接块一端固定有移动筒，移动筒内侧滑动有支撑筒，支撑筒外侧设有四个滑动孔，滑动孔内侧滑动有连接条，支撑筒内侧滑动有从动环，连接条分别与移动筒内侧和从动环外侧之间固定相连，从动环内侧通过螺纹啮合传动有螺杆，从动环左右两侧设有支撑环，支撑环内侧与螺杆之间转动相连，支撑环与支撑筒内侧固定相连，支撑筒远离A连接块一侧固定有定位筒，伺服电机轴端与螺杆之间固定相连，定位筒远离支撑筒一侧固定有定位杆，伺服电机与定位筒内侧固定相连，定位杆与C型支撑板之间固定相连，伺服电机通过导线穿过定位杆与水下机器人相连，定位筒和定位杆均可滑动在移动筒内侧。

优选的，C型支撑板内侧两端夹角处均固定有A加强块，定位杆外侧固定有A加强环，A加强环与C型支撑板之间固定相连。

优选的，移动筒内侧远离连接筒一端设有安装槽，安装槽内侧安装有密封环，定位筒、定位杆均可滑动在密封环内侧。

优选的，A连接块上侧固定有两个导向块，导向块一侧设有两个通孔，C型支撑板内侧设有两个导向杆以及固定有两个B连接块，导向杆可滑动在通孔内侧，导向块均位于两个B连接块之间，B连接块分别与导向杆两端固定相连，定位筒外侧滑动有两个定位环，定位杆前后两侧均设有连接板，连接板与C型支撑板固定相连，定位环与连接板之间固定相连。

海底电缆故障定位装置的使用方法，其步骤具体如下：

S1、根据电缆放置位置将水下机器人从船只上投入海内，让水下机器人移动到电缆附近；

S2、当水下机器人移动一定深度，在电缆上合适高度后，通过调节单元让定位块夹住电缆，降低水下机器人在检测时随水流发生较大的位移；

S3、然后水下机器人进行水平移动，此时通过水下机器人下方的温度测量仪和水下摄像头检测电缆是否存在温度变高以及外皮破损的现象。

S4、将温度测量仪和水下摄像头检测到的数据和画面实时传输到船只上，使用电脑进行分析确认；

S5、如果发现异常会及时提醒船只上人员进行二次确认是否存在故障，未发现异常时，水下机器人自动进行移动检测。

本发明提出的海底电缆故障定位装置及使用方法，有益效果在于：

1、通过设置C型支撑板、调节单元、定位块、接触块，使用调节单元让定位块可以夹住电缆，让水下机器人可以随着电缆进行移动，不会由于外部发生较大的位移，使得水下机器人的移动更加稳定且降低了调整的频率，提高了检测效率。

2、通过设置导向块、导向杆、B连接块、定位环、连接板，对定位块和定位筒进行限位和导向，让调节单元的运转更加稳定，使得定位块的移动更加稳定，提高了设备的稳定性。

附图说明

图1为本发明提出的海底电缆故障定位装置的上侧俯视立体结构示意图；

图2为本发明提出的图1中A区局部放大立体结构示意图；

图3为本发明提出的图1中B区局部放大立体结构示意图；

图4为本发明提出的海底电缆故障定位装置的爆炸结构示意图；

图5为本发明提出的图1中C区局部放大立体结构示意图。

图中：1、水下机器人；2、保护壳；3、C型支撑板；4、调节单元；41、伺服电机；42、A连接块；43、连接筒；44、移动筒；45、支撑筒；46、连接条；47、从动环；48、螺杆；49、支撑环；410、定位筒；411、定位杆；412、A加强块；413、A加强环；414、密封环；415、导向块；416、导向杆；417、B连接块；418、定位环；419、连接板；5、温度测量仪；6、水下摄像头；7、透明板；8、定位块；9、水下射灯；10、接触块；11、电缆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

参照图1-5，海底电缆故障定位装置，包括水下机器人1，水下机器人1通过电缆和线缆与船只相连，水下机器人1可以通过电缆获取动力，让水下机器人1运动时间更长，而线缆对水下机器人1起到保护的作用，必要时可以快速收回以及对水下机器人1进行定位，还包括：

保护壳2，保护壳2与水下机器人1下侧固定相连，保护壳2内侧安装有温度测量仪5和水下摄像头6，使用温度测量仪5对海底的电缆11进行温度检测，确定电缆是否存在局部温度升高的状况，以此确定电缆内部是否出现损伤或者发生故障，而水下摄像头6是对海底的电缆11外表面进行检测，确保电缆11表面无破损，温度测量仪5和水下摄像头6均通过导线穿过保护壳2后与水下机器人1相连，保护壳2外侧设有四个水下射灯9且水下射灯9分别位于保护壳2外侧四角处，水下射灯9可以提高在海底的亮度，让水下摄像头6使用更加方便，提高了水下摄像头6检测的准确性，水下射灯9与水下机器人1下侧固定相连且水下射灯9通过导线与水下机器人1相连，保护壳2下侧固定有透明板7。

C型支撑板3，C型支撑板3数量为两个且C型支撑板3安装在水下机器人1下侧前后两端，C型支撑板3内侧两端夹角处均固定有A加强块412，A加强块412提高了C型支撑板3的强度和稳定性，C型支撑板3呈开口朝下状，C型支撑板3内侧设有两个定位块8，定位块8内侧两端均固定有接触块10，接触块10远离定位块8一面设有倒角，定位块8呈半圆弧状且两个定位块8内侧面向水下机器人1中轴线下侧，两个定位块8构成大于半圆的圆弧，用于卡主电缆11。

调节单元4，调节单元4数量为两个且用于连接C型支撑板3和定位块8，调节单元4用于调整定位块8的位置，调节单元4包括两个伺服电机41和两个A连接块42，A连接块42与定位块8外侧固定相连，A连接块42远离定位块8一侧固定有连接筒43，连接筒43远离A连接块42一端固定有移动筒44，移动筒44内侧远离连接筒43一端设有安装槽，安装槽内侧安装有密封环414，移动筒44内侧滑动有支撑筒45，支撑筒45外侧设有四个滑动孔，滑动孔内侧滑动有连接条46，支撑筒45内侧滑动有从动环47，连接条46分别与移动筒44内侧和从动环47外侧之间固定相连，从动环47内侧通过螺纹啮合传动有螺杆48，从动环47左右两侧设有支撑环49，支撑环49内侧与螺杆48之间转动相连，支撑环49与支撑筒45内侧固定相连，支撑筒45远离A连接块42一侧固定有定位筒410，定位筒410可滑动在密封环414内侧，伺服电机41轴端与螺杆48之间固定相连，伺服电机41与定位筒410内侧固定相连，伺服电机41带着螺杆48在支撑环49进行转动，随着螺杆48的转动从动环47会在螺杆48外侧进行移动，从动环47通过连接条46带着移动筒44在支撑筒45外进行移动，移动筒44通过连接筒43和A连接块42带着定位块8一起进行移动，让定位块8可以自动把电缆11夹住提高了设备的自动化水平。

定位筒410远离支撑筒45一侧固定有定位杆411，通过定位杆411对定位筒410进行限位和固定，让定位筒410不会发生移动，定位杆411外侧固定有A加强环413，定位杆411和A加强环413均与C型支撑板3之间固定相连，通过A加强环413提高了定位杆411的连接强度，提高了设备的稳定性，伺服电机41通过导线穿过定位杆411与水下机器人1相连，定位杆411可滑动在密封环414内侧，密封环414提高了设备的密封性，提高了设备的使用寿命，定位筒410和定位杆411均可滑动在移动筒44内侧。

A连接块42上侧固定有两个导向块415，导向块415一侧设有两个通孔，C型支撑板3内侧设有两个导向杆416以及固定有两个B连接块417，导向杆416可滑动在通孔内侧，导向块415均位于两个B连接块417之间，B连接块417分别与导向杆416两端固定相连，定位筒410外侧滑动有两个定位环418，定位杆411前后两侧均设有连接板419，连接板419与C型支撑板3固定相连，定位环418与连接板419之间固定相连，通过导向杆416和定位环418分别对导向块415和定位筒410进行限位和导向，让设备的运作更加稳定。

海底电缆故障定位装置的使用方法，步骤具体如下：

S1、根据电缆放置位置将水下机器人1从船只上投入海内，让水下机器人1移动到电缆附近；

S2、当水下机器人1移动一定深度，在电缆上合适高度后，通过调节单元4让定位块8夹住电缆，降低水下机器人1在检测时随水流发生较大的位移；

S3、然后水下机器人1进行水平移动，此时通过水下机器人1下方的温度测量仪5和水下摄像头6检测电缆是否存在温度变高以及外皮破损的现象。

S4、将温度测量仪5和水下摄像头6检测到的数据和画面实时传输到船只上，使用电脑进行分析确认；

S5、如果发现异常会及时提醒船只上人员进行二次确认是否存在故障，未发现异常时，水下机器人1自动进行移动检测。

Claims (8)

1.海底电缆故障定位装置，包括水下机器人（1），所述水下机器人（1）通过电缆和线缆与船只相连，其特征在于，还包括：

保护壳（2），所述保护壳（2）与水下机器人（1）下侧固定相连，保护壳（2）内侧安装有温度测量仪（5）和水下摄像头（6），温度测量仪（5）和水下摄像头（6）均通过导线穿过保护壳（2）后与水下机器人（1）相连，保护壳（2）下侧固定有透明板（7）；

C型支撑板（3），所述C型支撑板（3）数量为两个且C型支撑板（3）安装在水下机器人（1）下侧前后两端，C型支撑板（3）呈开口朝下状，C型支撑板（3）内侧设有两个定位块（8），定位块（8）呈半圆弧状且两个定位块（8）内侧面向水下机器人（1）中轴线下侧；

调节单元（4），所述调节单元（4）数量为两个且用于连接C型支撑板（3）和定位块（8），调节单元（4）用于调整定位块（8）的位置。

2.根据权利要求1所述的海底电缆故障定位装置，其特征在于，所述保护壳（2）外侧设有四个水下射灯（9）且水下射灯（9）分别位于保护壳（2）外侧四角处，水下射灯（9）与水下机器人（1）下侧固定相连且水下射灯（9）通过导线与水下机器人（1）相连。

3.根据权利要求1所述的海底电缆故障定位装置，其特征在于，所述定位块（8）内侧两端均固定有接触块（10），接触块（10）远离定位块（8）一面设有倒角。

4.根据权利要求1所述的海底电缆故障定位装置，其特征在于，所述调节单元（4）包括两个伺服电机（41）和两个A连接块（42），A连接块（42）与定位块（8）外侧固定相连，A连接块（42）远离定位块（8）一侧固定有连接筒（43），连接筒（43）远离A连接块（42）一端固定有移动筒（44），移动筒（44）内侧滑动有支撑筒（45），支撑筒（45）外侧设有四个滑动孔，滑动孔内侧滑动有连接条（46），支撑筒（45）内侧滑动有从动环（47），连接条（46）分别与移动筒（44）内侧和从动环（47）外侧之间固定相连，从动环（47）内侧通过螺纹啮合传动有螺杆（48），从动环（47）左右两侧设有支撑环（49），支撑环（49）内侧与螺杆（48）之间转动相连，支撑环（49）与支撑筒（45）内侧固定相连，支撑筒（45）远离A连接块（42）一侧固定有定位筒（410），伺服电机（41）轴端与螺杆（48）之间固定相连，定位筒（410）远离支撑筒（45）一侧固定有定位杆（411），伺服电机（41）与定位筒（410）内侧固定相连，定位杆（411）与C型支撑板（3）之间固定相连，伺服电机（41）通过导线穿过定位杆（411）与水下机器人（1）相连，定位筒（410）和定位杆（411）均可滑动在移动筒（44）内侧。

5.根据权利要求4所述的海底电缆故障定位装置，其特征在于，所述C型支撑板（3）内侧两端夹角处均固定有A加强块（412），定位杆（411）外侧固定有A加强环（413），A加强环（413）与C型支撑板（3）之间固定相连。

6.根据权利要求4所述的海底电缆故障定位装置，其特征在于，所述移动筒（44）内侧远离连接筒（43）一端设有安装槽，安装槽内侧安装有密封环（414），定位筒（410）、定位杆（411）均可滑动在密封环（414）内侧。

7.根据权利要求4所述的海底电缆故障定位装置，其特征在于，所述A连接块（42）上侧固定有两个导向块（415），导向块（415）一侧设有两个通孔，C型支撑板（3）内侧设有两个导向杆（416）以及固定有两个B连接块（417），导向杆（416）可滑动在通孔内侧，导向块（415）均位于两个B连接块（417）之间，B连接块（417）分别与导向杆（416）两端固定相连，定位筒（410）外侧滑动有两个定位环（418），定位杆（411）前后两侧均设有连接板（419），连接板（419）与C型支撑板（3）固定相连，定位环（418）与连接板（419）之间固定相连。

8.根据权利要求1-7任一项所述的海底电缆故障定位装置的使用方法，其特征在于，其步骤具体如下：

S1、根据电缆放置位置将水下机器人（1）从船只上投入海内，让水下机器人（1）移动到电缆附近；

S2、当水下机器人（1）移动一定深度，在电缆上合适高度后，通过调节单元（4）让定位块（8）夹住电缆，降低水下机器人（1）在检测时随水流发生较大的位移；

S3、然后水下机器人（1）进行水平移动，此时通过水下机器人（1）下方的温度测量仪（5）和水下摄像头（6）检测电缆是否存在温度变高以及外皮破损的现象；

S4、将温度测量仪（5）和水下摄像头（6）检测到的数据和画面实时传输到船只上，使用电脑进行分析确认；

S5、如果发现异常会及时提醒船只上人员进行二次确认是否存在故障，未发现异常时，水下机器人（1）自动进行移动检测。