АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО СПУСКА И ПОДЪЕМА ДОННОГО СЕЙСМИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ Российский патент 2023 года по МПК G01V1/38 B63B21/56 B63B69/00 

Изобретение относится к области морской сейсмической разведки и предназначено для использования на судах при проведении сейсмических исследований. Устройство обеспечивает постановку и подъем донных сейсмических станций.

Существующие устройства постановки донных станций имеют один или несколько перечисленных недостатков:

• Присоединение донных станций к фалу требует создания петель на фале или наличия на нем специальных утолщений для зацепления поводков донных станций, что исключает возможность произвольно менять шаг постановки донных станций.

• Цельный фал, обязывает ставить линию зигзагом, либо резать его на куски, а потом сращивать.

• Способ хранения фала, при котором он произвольно сбрасывается в контейнер, требует непосредственного отслеживания оператором при его разматывании, для избегания образования узлов.

• Автоматизированные устройства подразумевают использование специальных фала и донных станций, пригодных только для конкретного устройства.

• Ручная система промывки станций, от соленой воды, на палубе без последующей сушки.

• Значительная модификация судна для установки устройства либо использование специального судна для работы с устройством.

Наиболее близким техническим решением является устройство спуска и подъема донных сейсмических станций судна сейсморазведки, содержащее установленные на палубе судна модули спуска и приема донных станций, зацепления донных станций на фал и отцепления их от фала, мойки высокого давления и сушки, намотки и хранения фала, систему транспортирования донных станций по палубе и лебедку (см. патент RU №2628418 С2, опубл., 16.08.2017).

Недостатками известного устройства являются отсутствие возможности автоматизированного проведения рутинных операций установки на дно сейсмических станций и их возврата на судно и подготовки к последующей установке. При этом наиболее сложными операциями являются ручное присоединение донных станций к фалу и их отсоединение, промывка собранных станций при подготовке к последующей установке. Кроме того, отсутствие модульности устройств не позволяет использовать различные неспециализированные суда для проведения сейсморазведки.

Технической проблемой является создание устройства, позволяющего в автоматизированном режиме проводить операции донной сейсморазведки, используя при этом неспециализированные плавательные средства.

Техническим результатом является повышение производительности процесса сейсморазведки, а также снижение затрат на модифицирование плавательных средств под каждый вид проводимых работ с донным оборудованием.

Проблема решается, а технический результат достигается тем, что устройство спуска и подъема донных сейсмических станций содержит установленные на палубе судна модули спуска и приема донных станций, зацепления донных станций на фал и отцепления их от фала, мойки высокого давления и сушки, намотки и хранения фала, систему транспортирования донных станций по палубе и лебедку, при этом, согласно изобретению, все модули выполнены в виде отдельных агрегатов, закрепленных на палубе с возможностью изменения своего положения, при этом устройство снабжено компенсатором натяжения фала, а также модулем считывания и регистрации идентификационных меток донных станций, перемещаемых системой транспортирования, модули зацепления и отцепления снабжены приспособлением крепления станций к гладкому фалу, выполненным с возможностью автоматического зацепления станций к фалу и отцепления от него без остановки движущегося фала, лебедка выполнена с возможностью выполнения динамического контроля параметров и обеспечения требуемого тягового усилия, система транспортирования содержит складываемый ленточный конвейер, а модуль мойки и сушки выполнен в виде контейнера, внутри которого пропущен фал с возможностью перемещения через контейнер обрабатываемых в нем донных станций.

Технический результат достигается также тем, что модуль спуска может быть снабжен блоком обводных вертикальных и горизонтальных роликов, закрепленных на жесткой раме, имеющей вынос за борт судна.

Технический результат достигается также тем, что ленточный конвейер может быть выполнен с возможностью его размещения в контейнере в штормовых условиях.

Изобретение поясняется при помощи чертежей.

На фиг. 1 - показан вид сверху на палубу судна;

На фиг. 2 - то же, изометрический вид.

На чертежах позициями обозначены:

1. - приспособление крепления донных сейсмических станций к фалу;

2. - модуль спуска и приема донных станций;

3. - модуль считывания и регистрации идентификационных меток донных станций;

4. - модули зацепления донных станций на фал и отцепления донных станций от фала;

5. - лебедка с динамическим контролем параметров;

6. - компенсатор натяжения фала;

7. - модуль намотки и хранения фала;

8. - модуль автоматической мойки высокого давления и сушки;

9. - секционная система транспортирования донных станций.

Устройство предназначено для использования на судах при проведении сейсмических исследований. Выполнение требуемых технологических операций максимально автоматизировано и обслуживается минимальным количеством персонала (не более 4 человек). Примененные средства механизации и автоматизации обеспечивают технологичность работ, повышают производительность и безопасность (нахождение персонала в зоне непосредственной работы с движущимся фалом минимизировано). Кроме автоматического режима, предусмотрена работа оборудования устройства в ручном и сервисном режимах, что позволит осуществлять гибкое управление работой оборудования в случае возникновения нештатных ситуаций. Оборудование устройства обладает соответствующим классом защищенности от агрессивного воздействия морской воды и погодных условий.

Модули устройства монтируются в модифицированных 20-ти футовых контейнерах. Это обеспечивает удобство транспортировки и хранения оборудования, а также минимизирует время развертывания на борту судна. Благодаря такой структуре, устройство обеспечивает гибкость расстановки оборудования на палубе судна, а также позволяет закрыть все оборудование внутри контейнеров при возникновении шторма.

Устройство обеспечивает выполнение всех технологических операций, необходимых при постановке и подъеме донных станций:

1. безопасное закрепление донных станций на фал;

2. постановку донных станций на дно акватории в требуемых геологическим заданием точках;

3. безопасное извлечение донных станций со дна исследуемых акваторий и отсоединение их от фала;

4. автоматическое считывание RFID-меток устанавливаемого оборудования при операциях спуска и подъема с привязкой к точкам постановки станций, координатам и времени постановки по данным систем GPS/ГЛОНАСС;

5. промывку станций пресной водой и их просушку;

6. транспортировку станций от зоны спуска и подъема до контейнеров-лабораторий.

Приспособление 1 крепления донных сейсмических станций к фалу предназначено для крепления донных станций на фал при проведении сейсморазведочных работ. Приспособление надежно фиксируется на гладкий фал, диаметром от 8 до 12 мм, без необходимости вязания узлов и дополнительной настройки. Обладает эффектом самозатягивания, то есть, при увеличении нагрузки на приспособление, будет усиливаться зажим фала. Фиксирующие элементы имеют упругие защелки, что облегчает открытие приспособления в ручном и автоматическом режиме. Приспособление имеет форму, позволяющую его открытие, при подъеме «косы» со станциями с любого конца.

Донная станция крепится к приспособлению 1 поводком. При операциях спуска приспособление, доставленное вместе со станцией по конвейеру, устанавливается оператором в обойму зацепления. При операциях подъема приспособление отцепляется от фала и отправляется дальше со станцией по конвейеру. Таким образом, использование приспособления позволяет простыми операциями обеспечить надежное и быстрое закрепление донной станции к фалу, что значительно ускоряет проведение операций спуска и подъема донных станций. Приспособление обеспечивает возможность зацепления зажима на фал бесконечной длины (на любой участок фала).

Модуль спуска и приема донных станций обеспечивает беспрепятственный спуск и подъем донных станций через борт судна при различных направлениях спуска фала в воду. Модуль спуска представляет собой блок обводных роликов, два вертикальных и один горизонтальный, которые закреплены на жесткой раме, имеющей вынос за борт судна. Блок обводных роликов в своем составе имеет мойку соленой водой, для обмыва поднимаемых станций, коллектор для подачи воды в мойку закреплен на ограждении. Рама оснащена ограждениями, отбойником (предотвращает столкновение поднимаемых донных станций с бортом судна), каркасом для тента и ступенями.

Модуль 3 считывания идентификационных меток донных станций обеспечивает привязку времени и координат текущего местоположения к номеру донной станции при спуске или подъеме. Это позволяет формировать электронный журнал, где номеру донной станции ставится в соответствие время считывания номера и координаты места считывания.

Модули 4 зацепления донных станций на фал и отцепления донных станций от фала являются частями единого модуля, который предназначен для съема и установки приспособлений крепления на фал, без остановки фала. Представляет собой систему направляющих. При прохождении через них приспособление крепления отклоняется от положения фала, при этом в момент расхождения их траекторий приспособление крепления открывается. Приспособление крепления и фал движутся с одинаковой скоростью.

Со стороны модуля 4 зацепления донных станций на фал расположена обойма для накопления приспособлений крепления готовых к спуску. Со стороны модуля отцепления донных станций от фала расположен ловитель, который обеспечивает попадание приспособления крепления в направляющие. Фал однозначно спозиционирован относительно направляющих с помощью натяжителей спуска и подъема, между которыми расположен модуль отцепления донных станций от фала. Натяжители спуска и подъема позиционируют фал параллельно конвейеру системы 9 транспортирования, а также обеспечивают его натяг. Зацепление выполняется без участия человека. Процедура выполняется через замедление фала.

Автоматизированная лебедка 5 с динамическим контролем параметров обеспечивает требуемое тяговое усилие при подъеме станций и управляемый спуск. Лебедка оснащена датчиками натяжения фала, а также счетчиком длины фала. Лебедка расположена между модулями зацепления донных станций на фал и компенсатором натяжения фала, с точки зрения пути следования фала.

Компенсатор 6 натяжения фала обеспечивает компенсацию избыточных натяжений фала или его провисов (из-за отличия характеристик разгона и торможения для лебедки и модуля намотки и хранения фала). Емкость около 32 метров.

Фал многократно обвивает оси через направляющие блоки. Одна из осей подвижная. Накопление/отпуск фала происходит путем опускания/подъема подвижной оси.

Модуль 7 намотки и хранения фала содержит 2 катушки, зеркальных друг другу, каждая из которых вмещает около 50 км фала (при диаметре фала 8мм).

Длина линии со станциями определяется задачей постановки станций, и кратна 500м. После постановки последней станции в линии фал расцепляется вручную. Расцепление фала для перехода на другую катушку так же происходит в ручном режиме.

Автоматическая секционная система 9 транспортирования донных станций обеспечивает перемещение донных станций между модулями устройства и состоит из прямого универсального ленточного конвейера и прямого раздвижного ленточного конвейера. Перемещение донных станций по секционной системе 9 происходит в отсутствии зацепления донных станций с фалом. Секционная система обеспечивает адаптируемость к различным типам судов и различным схемам размещения контейнеров на палубе.

Прямой раздвижной ленточный конвейер обеспечивает транспортировку донных станций между модулем мойки и сушки и модулем спуска и приема донных станций. На нем расположены модули зацепления донных станций на фал и отцепления донных станций от фала, а также натяжители фала. Прямой раздвижной ленточный конвейер имеет возможность складываться, таким образом, чтобы помещаться в контейнер, в случае шторма.

Модуль 8 автоматической мойки высокого давления и сушки обеспечивает удаление остатков морской воды (пресной водой), остатки пресной воды удаляются воздухом. Длительность цикла мойки донной станции достаточно мала, чтобы обеспечить пропускную способность в соответствии с максимальной скоростью подъема донных станций. Предварительная мойка соленой водой выполняется на модуле спуска и приема.

Двухэтапная промывка станций обеспечивает меньший расход пресной воды при большей эффективности процесса. Также модуль мойки оснащен подъемными дверьми (для быстрого доступа к конвейеру), средствами контроля и автоматики, запорной и регулирующей арматурой.

Таким образом, использование заявленного устройства позволяет повысить производительность процесса сейсморазведки, а также снизить затраты на приспосабливание плавательных средств под каждый вид проводимых работ с донным оборудованием.

Изобретение относится к области морской сейсмической разведки и предназначено для использования на судах при проведении сейсмических исследований. Сущность изобретения заключается в том, что устройство спуска и подъема донных сейсмических станций содержит установленные на палубе судна модули спуска и приема донных станций, зацепления донных станций на фал и отцепления их от фала, мойки высокого давления и сушки, намотки и хранения фала, систему транспортирования донных станций по палубе и лебедку. Согласно изобретению, все модули выполнены в виде отдельных агрегатов, закрепленных на палубе с возможностью изменения своего положения. При этом модули зацепления и отцепления снабжены приспособлением крепления станций к гладкому фалу, выполненным с возможностью автоматического зацепления станций к фалу и отцепления от него без остановки движущегося фала, а модуль мойки и сушки выполнен в виде контейнера, внутри которого пропущен фал с возможностью перемещения через контейнер обрабатываемых в нем донных станций. Техническим результатом является повышение производительности процесса сейсморазведки, а также снижение затрат на модифицирование плавательных средств под каждый вид проводимых работ с донным оборудованием. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство спуска и подъема донных сейсмических станций, содержащее установленные на палубе судна модули спуска и приема донных станций, зацепления донных станций на фал и отцепления их от фала, мойки высокого давления и сушки, намотки и хранения фала, систему транспортирования донных станций по палубе и лебедку, отличающееся тем, что все модули выполнены в виде отдельных агрегатов, закрепленных на палубе с возможностью изменения своего положения, при этом устройство снабжено компенсатором натяжения фала, а также модулем считывания и регистрации идентификационных меток донных станций, перемещаемых системой транспортирования, модули зацепления и отцепления крепятся к донным станциям при помощи поводков и снабжены приспособлением крепления станций к гладкому фалу, выполненным с возможностью автоматического зацепления станций к фалу и отцепления от него без остановки движущегося фала с использованием эффекта самозатягивания, лебедка выполнена с возможностью выполнения динамического контроля параметров и обеспечения требуемого тягового усилия, система транспортирования содержит складываемый ленточный конвейер, а модуль мойки и сушки выполнен в виде контейнера, внутри которого пропущен фал с возможностью перемещения через контейнер обрабатываемых в нем донных станций.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что модуль спуска снабжен блоком обводных вертикальных и горизонтальных роликов, закрепленных на жесткой раме, имеющей вынос за борт судна.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что ленточный конвейер выполнен с возможностью его размещения в контейнере в штормовых условиях.