应用于多管线交越的海底线缆敷设方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种应用于多管线交越的海底线缆敷设方法及系统，包括步骤：检测海底既有管线分布位置；计算当前线缆与既有管线间的理论交越位置；根据理论交越位置于当前线缆表面套设保护套，并于保护套一端设置至少一个信标；监测信标动态，若信标处于静止状态，则根据信标位置坐标及保护套长度，判定保护套是否与既有管线相交越；若是，继续布缆；若否，提拉线缆调整布设位置直至保护套与既有管线交越；或计算保护套位置与实际交越位置间距，回收当前线缆重新设置保护套，利用信标对保护套进行实时定位并根据定位结果实时计算交越位置并调整布缆动作，提升布缆准确率，降低布缆成本。降低布缆成本。降低布缆成本。

【技术实现步骤摘要】
应用于多管线交越的海底线缆敷设方法及系统


[0001]本专利技术涉及海缆铺设
，更具体地说，它涉及一种应用于多管线交越的海底线缆敷设方法及系统。

技术介绍

[0002]在敷设海底线缆，如电缆及光缆时，有时会遇到海底管线交错的情况。为了避免新敷设的线缆对既有管线造成损伤，通常需要在新线缆与旧管线的交越位置设置保护装置，如在新线缆的表面套设保护套等。
[0003]现有敷设施工工艺中，当检测到布缆海域的海底存在既有管线时，会停止敷设作业，而后计算新线缆与既有管线的相对位置关系，而后根据计算结果在新线缆上套设设定长度（如50米）的保护套，而后重新开始布缆作业。理论上随着新线缆的不断下放，包覆有保护套的一段线缆会正好搭接在旧的管线上，以此实现保护的目的。
[0004]但是实际操作过程中发现，当作业的海深超过一定数值（如超过1000米），受海流及海底土层起伏的影响，新旧管线的交越位置较之预期往往会发生大的变化，此时套接在新线缆上的保护套不仅难以准确的搭设在新旧线缆的交越位置起到保护作用，一旦保护套端部的凸起与既有管线相接触，反而会加剧海底既有管线的损伤，而如果盲目增加保护套的长度，又会大大提升海缆敷设的成本。可见，如何准确地将套设有保护套的一段新线缆搭设在其与既有管线的交越位置，是一项亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]针对实际运用中套设有保护套的一段新线缆难以准确设置在其与既有管线的交越位置这一问题，本申请目的一在于提出一种应用于多管线交越的海底线缆敷设方法，利用上述方法能够将带有保护套的一段线缆准确的搭设在既有管线上，误差小且成本低。为实现上述方法，本申请目的二在于提出一种海底线缆敷设系统，具体方案如下：一种应用于多管线交越的海底线缆敷设方法，包括如下步骤：检测海底既有管线的分布位置并标记显示；基于设定算法计算当前线缆与既有管线之间的理论交越位置；根据上述理论交越位置于当前线缆的表面套设设定长度的保护套，并于保护套一端或距离保护套一端设定长度位置设置至少一个信标；线缆布设下放过程中监测信标动态，若信标处于静止状态，则根据信标的位置坐标及保护套长度，计算判定保护套是否与既有管线相交越；若是，则继续布设线缆；若否，则提拉当前线缆调整当前线缆布设位置直至保护套与既有管线相交越；或计算保护套位置与实际交越位置的间距，回收当前线缆重新在其表面设定位置设置设定长度的保护套。
[0006]通过上述技术方案，布缆时利用信标对保护套进行实时定位，并根据定位结果实
时计算保护套与海底既有管线的交越位置，判断保护套是否搭设成功，由此可以提升布缆的准确率并且无需大规模加长保护套的长度或利用水下机器人等对线缆位置加以调整，降低布缆成本。
[0007]进一步的，计算判定保护套是否与既有管线相交越，还包括：所述信标配置为至少两个，并于保护套两端或距离两端设定长度位置各设置至少一个信标，分别配置为近端信标组和远端信标组；线缆布设下放过程中监测各个信标动态，若远离布缆船的远端信标组处于静止状态，则结合近端信标组位置生成当前线缆的布设方向，根据远端信标组的位置坐标及保护套长度，计算并判定保护套是否与既有管线相交越。
[0008]通过上述技术方案，多个信标能够清晰的展示出当前线缆在海床上所处的位置，进而能够直观简要的判断出当前线缆的保护套是否与既有管线相交越，方便快捷，准确性更高。
[0009]。进一步的，位于保护套两侧的近端信标组和远端信标组分别包括至少两个信标，同侧信标组中相邻两个信标之间间隔设定距离；当同侧信标组中远离布缆船的一个信标处于静止状态后，监测同侧信标组中剩余信标动态；当监测到处于静止状态，则检测各个信标静止位之间的间距大小，分析计算得到当前线缆所需配置的冗余长度；基于上述冗余长度计算并调整保护套于当前线缆上的位置及长度。
[0010]通过上述技术方案，可以实时监测布缆过程中当前线缆的位置及冗余长度变化（由于海底地形等因素影响，线缆布设时所需的实际长度与理论长度之间会存在偏差），由此可以提前调整保护套的位置及长度，提升布缆的准确度。
[0011]进一步的，所述方法还包括：获取海床地理信息图像；远端信标组中配置有多个信标，各个信标基于设定间隔距离依次设置在当前线缆上并随之下放至海床；当远端信标组中远离布缆船的信标处于静止状态后，监测剩余信标静止时与相邻信标之间的间距变化，基于变化趋势结合海床地理信息图像，修正理论交越位置；基于上述理论交越位置于当前线缆设定位置设置设定长度的保护套。
[0012]由于海床上有起伏的丘陵等地貌，布缆时两点之间的距离通常不是直线距离并且受海流等因素影响，线缆实际布设位置与理论布设位置会发生偏差，通过上述技术方案，在布缆过程中会实时根据当前线缆的位置变化趋势，提前调整保护套在线缆上的套设位置及长度，由此可以更为准确的将保护套套设到与既有管线相搭接的一段，提升布缆准确率并降低布缆成本。
[0013]进一步的，远端信标组中配置有至少一个可受控沿当前线缆滑移或锁定的活动信标，所述活动信标与保护套端部距离设定长度；线缆布设下放过程中监测所述活动信标动态：当其处于静止状态后，标记静止时刻活动信标所在位置，定义为第一参考位置；沿当前线缆朝向布缆船方向移动所述活动信标，移动设定距离后停止，待其再次
处于静止状态后标记静止时刻活动信标所在位置，定义为第二参考位置；重复移动活动信标并获得至少两个参考位置；基于各个参考位置之间间距与活动信标移动距离之间的偏差，计算生成当前线缆布设时所需的冗余长度；基于上述冗余长度计算并调整保护套于当前线缆上的位置及长度。
[0014]通过上述技术方案，在线缆布设过程中实时监测线缆所需冗余长度的变化，由此可以提前调整保护套在当前线缆上的位置；并且，根据上述偏差值的波动区间，可以方便准确的得到更为合理的保护套长度，保证保护套能准确与既有线缆相交越。
[0015]进一步的，多个所述信标经可控脱钩装置可拆卸固定设置于当前线缆上并通过回收细绳与布缆船相连接；当检测到保护套成功搭设在既有管线上后，控制可控脱钩装置脱钩并利用回收细绳回收各个信标；或所述信标经可控脱钩装置可拆卸固定设置于当前线缆上，当检测到保护套成功搭设在既有管线上后，通过水下机器人的机械臂回收所述信标。
[0016]通过上述技术方案，可以在分段布缆完成后对信标进行回收，进一步降低整个布缆作业的成本。
[0017]一种海底线缆敷设系统，包括：布缆装置；管线检测装置，配置为用于检测海底既有管线的分布位置并标记显示；信标，配置为至少一个，设置于保护套一端或距离保护套一端设定长度位置；信标监测装置，配置为用于接收信标输出的位置数据，用于在线缆布设下放过程中监测信标动态；数据处理装置，配置为与所述管线检测装置及信标监测装置数据连接，接收既有管线及信标位置数据，基于设定算法计算当前线缆与既有管线之间的理论交越位置，同时，若信标处于静止状态，则根据远端信标的位置坐标及保护套长度，计算判定保护套是否与既有管线相交越，并基于判断结果输出控制信号至布缆装置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于多管线交越的海底线缆敷设方法，其特征在于，包括如下步骤：检测海底既有管线(1)的分布位置并标记显示；基于设定算法计算当前线缆(2)与既有管线(1)之间的理论交越位置；根据上述理论交越位置于当前线缆(2)的表面套设设定长度的保护套(3)，并于保护套(3)一端或距离保护套(3)一端设定长度位置设置至少一个信标(6)；线缆布设下放过程中监测信标(6)动态，若信标(6)处于静止状态，则根据信标(6)的位置坐标及保护套(3)长度，计算判定保护套(3)是否与既有管线(1)相交越；若是，则继续布设线缆；若否，则提拉当前线缆(2)调整当前线缆(2)布设位置直至保护套(3)与既有管线(1)相交越；或计算保护套(3)位置与实际交越位置的间距，回收当前线缆(2)重新在其表面设定位置设置设定长度的保护套(3)。2.根据权利要求1所述的海底线缆敷设方法，其特征在于，计算判定保护套(3)是否与既有管线(1)相交越，还包括：所述信标(6)配置为至少两个，并于保护套(3)两端或距离两端设定长度位置各设置至少一个信标(6)，分别配置为近端信标组(4)和远端信标组(5)；线缆布设下放过程中监测各个信标(6)动态，若远离布缆船(7)的远端信标组(5)处于静止状态，则结合近端信标组(4)位置生成当前线缆(2)的布设方向，根据远端信标组(5)的位置坐标及保护套(3)长度，计算并判定保护套(3)是否与既有管线(1)相交越。3.根据权利要求2所述的海底线缆敷设方法，其特征在于，位于保护套(3)两侧的近端信标组(4)和远端信标组(5)分别包括至少两个信标(6)，同侧信标组中相邻两个信标(6)之间间隔设定距离；当同侧信标组中远离布缆船(7)的一个信标(6)处于静止状态后，监测同侧信标组中剩余信标(6)动态；当监测到处于静止状态，则检测各个信标(6)静止位之间的间距大小，分析计算得到当前线缆(2)所需配置的冗余长度；基于上述冗余长度计算并调整保护套(3)于当前线缆(2)上的位置及长度。4.根据权利要求3所述的海底线缆敷设方法，其特征在于，所述方法还包括：获取海床地理信息图像；远端信标组(5)中配置有多个信标(6)，各个信标(6)基于设定间隔距离依次设置在当前线缆(2)上并随之下放至海床；当远端信标组(5)中远离布缆船(7)的信标(6)处于静止状态后，监测剩余信标(6)静止时与相邻信标(6)之间的间距变化，基于变化趋势结合海床地理信息图像，修正理论交越位置；基于上述理论交越位置于当前线缆(2)设定位置设置设定长度的保护套(3)。5.根据权利要求2所述的海底线缆敷设方法，其特征在于，远端信标组(5)中配置有至少一个可受控沿当前线缆(2)滑移或锁定的活动信标(6)，所述活动信标(6)与保护套(3)端部距离设定长度；线缆布设下放过程中监测所述活动信标(6)动态：
当其处于静止状态后，标记静止时刻活动信标(6)所在位置，定义为第一参考位置；沿当前线缆(2)朝向布缆船(7)方向移动所述活动信标(6)，移动设定距离后停止，待其再次处于静止状态后标记静止时刻活动信标(6)所在位置，定义为第二参考位置；重复移动活动信标(6)并获得至少两个参考位置；基于各个参考位置之间间距与活动信标(6)移动距离之间的偏差，计算生成当前线缆(2)布设时所需的冗余长度；基于上述冗余长度计算并调整保护套(3)于当前线缆(2)上的位置及长度。6.根据权利要求1所述的海底线缆敷设方法，其特征在于，所述信标(6)经可控脱钩装置(13)可拆卸固定设置于当前线缆(2)上并通过回收细绳与布缆船(7)相连接，当检测到保护套(3)成功搭设在既有管线(1)上后，控制可控脱钩装...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾卫，周烨琦，王卫斌，
申请(专利权)人：中英海底系统有限公司，
类型：发明
国别省市：