[发明专利]一种适用于冷泉区域的资源开采装置及方法

权利要求书

1.一种适用于冷泉区域的资源开采装置，其特征在于：包括若干用于采集冷泉水合物的采集机构、若干用于向外界输送冷泉气体的集气机构、输送机构和控制器，所述输送机构包括用于沿预设方向进行自转的旋转输送架和旋转驱动件，所述采集机构沿预设方向依次排列设置在旋转输送架上，所述旋转驱动件与旋转输送架连接，所述集气机构的输入端与采集机构的输出端连接，所述采集机构、集气机构和旋转驱动件均与控制器连接；所述旋转驱动件，用于通过旋转输送架驱使采集机构在第一位置和第二位置之间进行往返运动；所述第一位置为采集机构采集冷泉水合物的位置；所述第二位置为集气机构向外界输送冷泉气体的位置。

2.如权利要求1所述的适用于冷泉区域的资源开采装置，其特征在于：所述采集机构包括内部设置有用于储存冷泉水合物的第一腔室的收集罐和封盖组件，所述收集罐的一端开设有用于采集冷泉水合物的第一开口，所述第一开口连通第一腔室，所述封盖组件盖合在第一开口上，所述收集罐的另一端与集气机构的输入端连接，所述旋转输送架与收集罐连接。

3.如权利要求2所述的适用于冷泉区域的资源开采装置，其特征在于：还包括转轴，所述收集罐通过转轴与旋转输送架连接。

4.如权利要求2所述的适用于冷泉区域的资源开采装置，其特征在于：所述封盖组件包括封盖驱动件和下盖板，所述下盖板的一端向外延伸形成连杆，所述连杆靠近下盖板的一端与收集罐活动连接，所述连杆的另一端与封盖驱动件连接，所述下盖板盖合在所述第一开口上，所述封盖驱动件与控制器连接；所述封盖驱动件，用于通过下盖板驱使所述开口处于打开和关闭其中一种状态。

5.如权利要求1所述的适用于冷泉区域的资源开采装置，其特征在于：还包括密封机构，所述密封机构包括设置在所述集气机构的输入端的上密封板、设置在所述采集机构的输出端的下密封板和设置在上密封板和下密封板之间的密封件，所述下密封板靠近上密封板的一侧端面上设置若干锁扣件，所述上密封板靠近下密封板的一侧端面对应锁扣件的位置设置有若干锁孔，所述上密封板和下密封板通过锁扣件和锁孔可拆卸连接，所述锁扣件与控制器连接。

6.如权利要求5所述的适用于冷泉区域的资源开采装置，其特征在于：所述下密封板靠近上密封板的一侧端面还设置有若干第一磁铁模块，所述上密封板靠近下密封板的一侧端面对应第一磁铁模块的位置设置有第二磁铁模块，所述第一磁铁模块与第二磁铁模块可拆卸连接。

7.如权利要求5所述的适用于冷泉区域的资源开采装置，其特征在于：所述锁扣件包括旋扭电机、活动连接在下密封板上的扭矩传动杆、锁盘和若干沿圆周方向设置在锁盘上的锁片，所述旋扭电机的输出端通过扭矩传动杆与锁盘连接，所述旋扭电机与控制器连接；所述旋扭电机，用于通过扭矩传动杆驱使锁盘带动锁片在第三位置和第四位置之间进行往返运动；所述第三位置为锁片与锁孔处于解锁状态的位置；所述第四位置为锁片与锁孔互相锁合的位置。

8.如权利要求1所述的适用于冷泉区域的资源开采装置，其特征在于：还包括监测机构，所述监测机构包括用于测量水压的水压传感器、用于测量海洋深度的海洋深度传感器、用于测量采集机构的移动速度的速度传感器和用于测量采集机构内的冷泉水合物的储量的结冰传感器，所述水压传感器、海洋深度传感器和速度传感器沿圆周方向环绕设置在采集机构的外壁，所述结冰传感器与采集机构的内部连接，所述结冰传感器、水压传感器、海洋深度传感器和速度传感器均与控制器连接。

9.如权利要求1所述的适用于冷泉区域的资源开采装置，其特征在于：所述集气机构包括用于储存冷泉气体的集气袋和内部设置有用于收纳集气袋的第二腔室的收集箱，所述收集箱远离采集机构的一端开设有第二开口，所述第二开口上盖合有上盖板，所述上盖板的一端与第二开口活动连接，所述上盖板的另一端和第二开口之间设置有门锁组件，所述收集箱靠近采集机构的一端设置有气阀，所述集气袋的输入端通过气阀与采集机构的输出端连接，所述门锁组件和气阀均与控制器连接。

10.一种适用于冷泉区域的资源开采方法，所述方法包括一应用于适用于冷泉区域的资源开采装置的控制器，其特征在于：适用于冷泉区域的资源开采装置包括若干用于采集冷泉水合物的采集机构、若干用于向外界输送冷泉气体的集气机构、输送机构和控制器，所述输送机构包括用于沿预设方向进行自转的旋转输送架和旋转驱动件，所述采集机构沿预设方向依次排列设置在旋转输送架上，所述旋转驱动件与旋转输送架连接，所述集气机构的输入端与采集机构的输出端连接，所述采集机构、集气机构和旋转驱动件均与控制器连接；所述旋转驱动件，用于通过旋转输送架驱使采集机构在第一位置和第二位置之间进行往返运动；所述第一位置为采集机构采集冷泉气体的位置；所述第二位置为集气机构向外界输送冷泉气体的位置；所述采集机构包括内部设置有用于储存冷泉水合物的第一腔室的收集罐和封盖组件，所述收集罐的一端开设有用于采集冷泉水合物的第一开口，所述第一开口连通第一腔室，所述封盖组件盖合在第一开口上，所述收集罐的另一端与集气机构的输入端连接，所述旋转输送架与收集罐连接；还包括转轴，所述收集罐通过转轴与旋转输送架连接；所述封盖组件包括封盖驱动件和下盖板，所述下盖板的一端向外延伸形成连杆，所述连杆靠近下盖板的一端与收集罐活动连接，所述连杆的另一端与封盖驱动件连接，所述下盖板盖合在所述第一开口上，所述封盖驱动件与控制器连接；所述封盖驱动件，用于通过下盖板驱使所述开口处于打开和关闭其中一种状态；还包括密封机构，所述密封机构包括设置在所述集气机构的输入端的上密封板、设置在所述采集机构的输出端的下密封板和设置在上密封板和下密封板之间的密封件，所述下密封板靠近上密封板的一侧端面上设置若干锁扣件，所述上密封板靠近下密封板的一侧端面对应锁扣件的位置设置有若干锁孔，所述上密封板和下密封板通过锁扣件和锁孔可拆卸连接，所述锁扣件与控制器连接；所述下密封板靠近上密封板的一侧端面还设置有若干第一磁铁模块，所述上密封板靠近下密封板的一侧端面对应第一磁铁模块的位置设置有第二磁铁模块，所述第一磁铁模块与第二磁铁模块可拆卸连接；所述锁扣件包括旋扭电机、活动连接在下密封板上的扭矩传动杆、锁盘和若干沿圆周方向设置在锁盘上的锁片，所述旋扭电机的输出端通过扭矩传动杆与锁盘连接，所述旋扭电机与控制器连接；所述旋扭电机，用于通过扭矩传动杆驱使锁盘带动锁片在第三位置和第四位置之间进行往返运动；所述第三位置为锁片与锁孔处于解锁状态的位置；所述第四位置为锁片与锁孔互相锁合的位置；还包括监测机构，所述监测机构包括用于测量水压的水压传感器、用于测量海洋深度的海洋深度传感器、用于测量采集机构的移动速度的速度传感器和用于测量采集机构内的冷泉水合物的储量的结冰传感器，所述水压传感器、海洋深度传感器和速度传感器沿圆周方向环绕设置在采集机构的外壁，所述结冰传感器与采集机构的内部连接，所述结冰传感器、水压传感器、海洋深度传感器和速度传感器均与控制器连接；所述集气机构包括用于储存冷泉气体的集气袋和内部设置有用于收纳集气袋的第二腔室的收集箱，所述收集箱远离采集机构的一端开设有第二开口，所述第二开口上盖合有上盖板，所述上盖板的一端与第二开口活动连接，所述上盖板的另一端和第二开口之间设置有门锁组件，所述收集箱靠近采集机构的一端设置有气阀，所述集气袋的输入端通过气阀与采集机构的输出端连接，所述门锁组件和气阀均与控制器连接；所述控制器包括储存器和处理器；储存器，用于存储程序指令；处理器，用于运行所述程序指令，以执行以下步骤：

通过第一磁铁模块和第二磁铁模块通电吸合，驱使下密封板的锁扣件套嵌在上密封板的锁孔中，再通过旋扭电机驱使锁片与锁孔互相锁合；

通过旋转驱动件驱使旋转输送架带动采集机构沿预设方向移动至第一位置，再通过封盖组件驱使第一开口处于打开状态，开始采集冷泉水合物至第一腔室；

通过结冰传感器判断第一腔室内的冷泉水合物储量是否达到第一预设值，若是，则通过封盖组件驱使第一开口处于关闭状态，若否，则通过封盖组件驱使第一开口保持关闭状态；

通过旋转驱动件驱使旋转输送架带动采集机构沿预设方向向第二位置移动；

通过水压传感器判断当前水压是否达到第二预设值，若否，则通过旋转输送架驱使采集机构向第二位置运动，若是，则打开气阀，驱使收集罐和集气袋连通，同时通过门锁组件驱使第二开口处于打开状态，以使集气袋开始储存冷泉气体；

通过海洋深度传感器判断当前水深是否达到第三预设值，若否，则通过旋转输送架驱使采集机构向第二位置运动，若是，则通过旋扭电机驱使锁片与锁孔处于解锁状态的位置，再通过第一磁铁模块和第二磁铁模块断电分离，驱使下密封板的锁扣件与上密封板的锁孔分离，回收集气袋。