[发明专利]一种多平台基桩ROV协同作业系统及方法

权利要求书

1.一种多平台基桩ROV协同作业方法，基于多平台基桩ROV协同作业系统，多平台基桩ROV协同作业系统包括调度路径优选系统、风浪流监测系统、ROV脐带缆控制系统和ROV智能控制系统；所述调度路径优选系统用于：基于拖轮的当前位置、需求平台的位置以及有可用ROV的平台的位置，基于最优化原理，优选出一条最优的拖轮航线；所述风浪流监测系统用于：求取关于海洋环境的相关参数；所述ROV脐带缆控制系统用于：自动控制脐带缆的下放和回收速度；所述ROV智能控制系统用于：智能控制ROV寻找水下目标和ROV水下作业；其特征在于，包括步骤如下：

(1)优选邻近平台ROV；

(2)拖轮调度ROV；

(3)拖轮靠平台；

(4)释放ROV；

(5)ROV寻找水下目标；

(6)ROV水下作业；

(7)回收ROV；

步骤(1)中，优选邻近平台ROV，包括步骤如下：

A、启动所述调度路径优选系统，全局初始化所述调度路径优选系统的参数；

B、在所述调度路径优选系统中输入需求平台的位置、拖轮的当前位置以及有可用ROV的平台的位置，以及所需ROV的个数；

C、读取通过所述风浪流监测系统获取的关于海洋环境的相关参数，关于海洋环境的相关参数包括平均风速、风向、浪平均波长、平均周期、平均波速、平均波高、流向和流速，计算出受风浪流海洋环境影响下的综合路径系数；

D、通过所述调度路径优选系统规划出能够实现该调度的所有路径选择，并计算出所有路径的总值，依据最优化原理，优选出路径最短的最优方案；

步骤D中，依据最优化原理，优选出路径最短的最优方案，最优化方法如式(I)所示：

式(I)中，L_AB为拖轮与需求平台的路径距离，m；N为所需ROV的个数；α₁、α₂、α₃......为受海洋环境影响下的综合路径系数，L_i,1、L_i,2、L_i,3......为单个路径的距离，m；L_i,1、L_i,2、L_i,3......中的下标1，2，3……分别指规划出的方案号。

2.根据权利要求1所述的一种多平台基桩ROV协同作业方法，其特征在于，所述ROV脐带缆控制系统包括ROV力学监测模块、ROV速度分析模块和ROV脐带缆控制模块；

所述ROV力学监测模块用于监测ROV在上行和下放过程中的受力情况，ROV在上行和下放过程中的受力情况是指ROV在上行和下放过程中受重力、浮力、拖曳力和脐带缆的拉力的合力；所述ROV速度分析模块用于监测ROV的下放和回收速度；所述ROV脐带缆控制模块用于基于ROV力学监测模块和ROV速度分析模块的受力和速度分析结果，控制ROV下放和回收过程中脐带缆的速度。

3.根据权利要求1所述的一种多平台基桩ROV协同作业方法，其特征在于，步骤(2)中，拖轮调度ROV，是指：拖轮按照步骤(1)获取的路径最短的最优方案，前往目标平台，并运载ROV前往所需平台。

4.根据权利要求1所述的一种多平台基桩ROV协同作业方法，其特征在于，步骤(4)中，释放ROV，是指：将ROV放入水中并释放让ROV自由，释放过程通过所述ROV脐带缆控制系统自动控制脐带缆的下放速度。

5.根据权利要求2所述的一种多平台基桩ROV协同作业方法，其特征在于，通过所述ROV脐带缆控制系统自动控制脐带缆的下放和回收速度，包括步骤如下：

E、所述ROV力学监测模块监测ROV在上行和下放过程中的受力情况，ROV在上行和下放过程中的受力情况是指ROV在上行和下放过程中受重力、浮力、拖曳力和脐带缆的拉力的合力；

F、所述ROV速度分析模块监测ROV的下放和回收速度；

G、所述ROV脐带缆控制模块基于ROV力学监测模块和ROV速度分析模块的受力和速度分析结果，控制ROV下放和回收过程中脐带缆的速度。