JP5389564B2

JP5389564B2 - Submarine system

Info

Publication number: JP5389564B2
Application number: JP2009176714A
Authority: JP
Inventors: 勝樹藤本; 修沼本; 幸宏阪; 尚義勝田
Original assignee: Kowa Co Ltd
Current assignee: Kowa Co Ltd
Priority date: 2009-07-29
Filing date: 2009-07-29
Publication date: 2014-01-15
Anticipated expiration: 2029-07-29
Also published as: JP2011031635A

Description

水上に配置されるコントローラにより潜水機を制御する潜水機システムに関する。 The present invention relates to a submersible system that controls a submersible by a controller disposed on water.

従来、海底の調査などに用いられる無人の潜水機を制御する潜水機システムとして、ＲＯＶシステム、Ｕ−ＲＯＶシステム、ＡＵＶシステムがある。これらのシステムにおいて、潜水機は、水上（船上又は地上）に配置されたコントローラにより、制御される。 Conventionally, there are ROV systems, U-ROV systems, and AUV systems as submersible systems that control unmanned submersibles used for surveying the seabed. In these systems, the submersible is controlled by a controller located on the water (on board or on the ground).

（ＲＯＶシステム）
図５は、ＲＯＶシステム１０１の全体構成図である。ＲＯＶは、remotely operated vehicleの略である。図５において、船上の甲板１４０には、コントローラ１１０、ケーブルウインチ（ケーブルドラム）１４２、及び電源装置１１５が配置されている。ＲＯＶシステム１０１は、潜水機１２０と、潜水機１２０とケーブルウインチ１４２とを接続するテザーケーブルＣ０と、を備えている。 (ROV system)
FIG. 5 is an overall configuration diagram of the ROV system 101. ROV is an abbreviation for remotely operated vehicle. In FIG. 5, a controller 110, a cable winch (cable drum) 142, and a power supply device 115 are arranged on the deck 140 on the ship. The ROV system 101 includes a diving machine 120 and a tether cable C0 that connects the diving machine 120 and the cable winch 142.

テザーケーブルＣ０には、通信線及び電力線が組み込まれている。通信線は、コントローラ１１０と潜水機１２０とを双方向で通信可能に接続する線である。通信線は、例えば、光ファイバーである。通信線を介して、制御信号及び映像信号を含む信号が伝達される。ここで、潜水機２０にはカメラが搭載されており、潜水機２０によって得られた画像情報が、映像信号に変換されて送信される。電力線は、電源装置１１５から潜水機１２０に電力を供給する線である。電力線は、例えば、銅撚り線である。電力は、テザーケーブルＣ０を介して、甲板１４０の電源装置１１５から水中の潜水機１２０に送電される。特許文献１には、ＲＯＶシステムにおいて用いられる潜水機の一例が開示されている。 The tether cable C0 incorporates a communication line and a power line. The communication line is a line that connects the controller 110 and the diving machine 120 so that they can communicate with each other in both directions. The communication line is, for example, an optical fiber. A signal including a control signal and a video signal is transmitted via the communication line. Here, the diving machine 20 is equipped with a camera, and image information obtained by the diving machine 20 is converted into a video signal and transmitted. The power line is a line for supplying power from the power supply device 115 to the diving machine 120. The power line is, for example, a copper stranded wire. Electric power is transmitted from the power supply device 115 of the deck 140 to the underwater diving machine 120 via the tether cable C0. Patent Document 1 discloses an example of a submarine used in the ROV system.

・（長所）
動力が甲板１４０から供給されるので、潜水機２０に電池が搭載されている電池式と異なり、運用時間に制限がない。潜水機１２０と甲板１４０とがテザーケーブルＣ０で繋がっているので、故障時に潜水機１２０を引き上げることができる。・ (Advantages)
Since power is supplied from the deck 140, there is no limitation on the operation time unlike the battery type in which the battery is mounted on the submersible 20. Since the diving machine 120 and the deck 140 are connected by the tether cable C0, the diving machine 120 can be pulled up at the time of failure.

・（短所）
テザーケーブルＣ０は、例えば、銅撚り線と光ファイバーとからなる複合ケーブルである。つまり、テザーケーブルＣ０は、太く且つ重い。このため、テザーケーブルＣ０を巻き取り及び巻き出しするために、電気式又は油圧式で駆動するケーブルウインチが必要となる。したがって、テザーケーブルＣ０を運用するための設備が高価となる。また、テザーケーブルＣ０が太く且つ重いので、潜水機１２０が移動するときに潜水機１２０がテザーケーブルＣ０から受ける抵抗が、無視できない。潮流が早くなると、潮流によってテザーケーブルＣ０が大きく引っ張られ、潜水機１２０の運動性が損なわれる。また、深度に応じてケーブル長さが長くなると、潜水機１２０が移動するときにテザーケーブルＣ０の全体から受ける抵抗が大きくなる。この結果、潜水機１２０に大きな推力が必要となる。例えば、２０００ｍ仕様の潜水機に必要とされる電力は、１６ｋＷ以上である。更に、ケーブル長さが長くなると、電力損失を避けるために、高電圧送電が求められる。この場合、潜水機に、降圧トランス及び付帯の制御システムを搭載する必要がある。この結果、潜水機自体の大きさ、重さが必然的に大規模になる。運動性能を良好とする上では潜水機の比重が海水と同程度であることが望ましい。このため、重量が増えると、多くの浮力体が必要になり、潜水機が大きくなる。・ (Cons)
The tether cable C0 is a composite cable made of, for example, a copper stranded wire and an optical fiber. That is, the tether cable C0 is thick and heavy. For this reason, in order to wind and unwind the tether cable C0, a cable winch that is driven electrically or hydraulically is required. Therefore, the equipment for operating the tether cable C0 becomes expensive. Further, since the tether cable C0 is thick and heavy, the resistance that the diving machine 120 receives from the tether cable C0 when the diving machine 120 moves cannot be ignored. When the tidal current becomes faster, the tether cable C0 is greatly pulled by the tidal current, and the mobility of the diving machine 120 is impaired. Further, when the cable length is increased according to the depth, the resistance received from the entire tether cable C0 when the diving machine 120 moves increases. As a result, a large thrust is required for the diving machine 120. For example, the electric power required for a 2000m spec diving machine is 16 kW or more. Furthermore, as the cable length increases, high voltage power transmission is required to avoid power loss. In this case, it is necessary to mount a step-down transformer and an accompanying control system on the submersible. As a result, the size and weight of the submarine itself are inevitably large. In order to improve the exercise performance, it is desirable that the specific gravity of the diving machine is approximately the same as that of seawater. For this reason, if weight increases, many buoyancy bodies will be needed and a submarine will become large.

（シンカー付きＲＯＶシステム）
図６は、シンカー付きＲＯＶシステム２０１の全体構成図である。シンカー付きＲＯＶシステム２０１は、電力供給方式において、ＲＯＶシステム１０１と同様である。図６において、シンカー付きＲＯＶシステム２０１は、ＲＯＶシステム１０１の構成に加えて、シンカー（錘）１３０と、シンカー１３０を吊り下げるためのテンションメンバー（ワイヤー）１０３と、を備えている。一方、甲板１４０には、ケーブルウインチ１４２の代わりに、ワイヤーウインチ１４１が設けられている。 (ROV system with sinker)
FIG. 6 is an overall configuration diagram of the ROV system 201 with a sinker. The ROV system 201 with a sinker is the same as the ROV system 101 in the power supply method. In FIG. 6, the ROV system 201 with a sinker includes a sinker (weight) 130 and a tension member (wire) 103 for suspending the sinker 130 in addition to the configuration of the ROV system 101. On the other hand, the deck 140 is provided with a wire winch 141 instead of the cable winch 142.

テザーケーブルＣ０は、複数の連結具１０６によって、ケーブルの長さ方向において適当な間隔を空けて、テンションメンバー１０３に引っ掛けられている。この結果、シンカー１３０より上方のテザーケーブルＣ０が、シンカー１３０によって支持されている。テザーケーブルＣ０の下端部は、シンカー１３０より更に延びており、シンカー１３０の拘束を受けないフリー部分である。このため、潜水機１２０は、フリー部分の長さの範囲において、自由に移動できる。特許文献２には、シンカー付きＲＯＶシステムにおいて用いられる潜水機の一例が開示されている。 The tether cable C0 is hooked on the tension member 103 by a plurality of couplers 106 at an appropriate interval in the cable length direction. As a result, the tether cable C0 above the sinker 130 is supported by the sinker 130. The lower end portion of the tether cable C0 further extends from the sinker 130, and is a free portion that is not restrained by the sinker 130. For this reason, the diving machine 120 can move freely within the range of the length of the free part. Patent Document 2 discloses an example of a diving machine used in a ROV system with a sinker.

・（長所）
動力が甲板１４０から供給されるので、運用時間に制限がない。これは、ＲＯＶシステム１０１と同様の長所である。また、シンカー１３０より上方のテザーケーブルＣ０がシンカー１３０によって支持されているので、シンカー１３０より上方のテザーケーブルＣ０の影響が、潜水機１２０に及びにくい。フリー部分の抵抗のみが、潜水機１２０に及ぶ。フリー部分の長さは比較的短いため、実質的に、潜水機１２０は、潮流やケーブル長さ自体による抵抗を受けない。したがって、ケーブル長さが長くなっても、潜水機１２０の運動性が損なわれず、潜水機１２０に大きな推力を必要としない。・ (Advantages)
Since power is supplied from the deck 140, there is no limit on the operation time. This is the same advantage as the ROV system 101. Further, since the tether cable C0 above the sinker 130 is supported by the sinker 130, the influence of the tether cable C0 above the sinker 130 is unlikely to affect the diving machine 120. Only the resistance of the free part reaches the submersible 120. Since the length of the free portion is relatively short, the submersible 120 is not substantially subject to resistance due to tidal currents or the cable length itself. Therefore, even if the cable length is increased, the mobility of the diving machine 120 is not impaired, and a large thrust is not required for the diving machine 120.

・（短所）
ケーブル長さが長くなると、高電圧送電となり、潜水機に降電圧装置等を搭載する必要があり、潜水機自体の容量及び重量を増大させることになる。これは、ＲＯＶシステム１０１と同様の短所である。また、シンカー付きＲＯＶシステム２０１は、潮力やケーブル長さによる抵抗を受けにくいため、ＲＯＶシステム１０１よりもケーブル長さを長くできるが、ケーブル長さが長くなると、テザーケーブルＣ０をより太くする必要がある。このため、テザーケーブルＣ０の運用が大変な作業になる。また、潜水機１２０の行動範囲が、フリー部分の長さの範囲に限定される。・ (Cons)
When the cable length becomes long, high-voltage power transmission occurs, and it is necessary to mount a voltage dropping device or the like on the diving machine, which increases the capacity and weight of the diving machine itself. This is the same disadvantage as the ROV system 101. In addition, since the ROV system 201 with a sinker is less susceptible to resistance due to tidal power and cable length, the cable length can be made longer than the ROV system 101. However, when the cable length becomes longer, the tether cable C0 needs to be made thicker. There is. For this reason, the operation of the tether cable C0 is a difficult task. Moreover, the action range of the submersible 120 is limited to the range of the length of the free part.

（Ｕ−ＲＯＶシステム）
図７は、Ｕ−ＲＯＶシステム３０１の全体構成図である。図７において、甲板１４０には、コントローラ１１０、充電装置１１２、及びスプーラー（巻出し器）１０９が配置されている。Ｕ−ＲＯＶシステム３０１は、潜水機２２０と、光ファイバーケーブルＣ０−１と、を備えている。光ファイバーケーブルＣ０−１は、通信線（信号線及び映像線）である。光ファイバーケーブルＣ０−１は、潜水機２２０に搭載されるスプーラー１０９と、甲板１４０に配置されるスプーラー１０９とを、接続している。ここで、光ファイバーケーブルＣ０−１は、潜水機２００が甲板１４０から離れるにつれて、スプーラー１０９より巻き出される。潜水機は、動力源として電池を備えている。特許文献３には、Ｕ−ＲＯＶシステムにおいて用いられる潜水機の一例が開示されている。 (U-ROV system)
FIG. 7 is an overall configuration diagram of the U-ROV system 301. In FIG. 7, a controller 110, a charging device 112, and a spooler (unwinder) 109 are arranged on the deck 140. The U-ROV system 301 includes a diving machine 220 and an optical fiber cable C0-1. The optical fiber cable C0-1 is a communication line (signal line and video line). The optical fiber cable C0-1 connects the spooler 109 mounted on the diving machine 220 and the spooler 109 disposed on the deck 140. Here, the optical fiber cable C0-1 is unwound from the spooler 109 as the diving machine 200 moves away from the deck 140. The submersible has a battery as a power source. Patent Document 3 discloses an example of a submarine used in the U-ROV system.

・（長所）
光ファイバーケーブルＣ０−１はスプーラー式であるので、光ファイバーケーブルＣ０−１に加わる抵抗は、スプーラー１０９から光ファイバーケーブルＣ０−１を巻き出すように作用する。このため、潜水機２２０は、光ファイバーケーブルＣ０−１から受ける抵抗を無視できる。したがって、運動性を損なうことなく、大きな推力を必要とすることなく、潜水機２２０の行動範囲を広げることができる。また、光ファイバーケーブルＣ０−１は使い捨てなので、ケーブルの運用が容易である。・ (Advantages)
Since the optical fiber cable C0-1 is of a spooler type, the resistance applied to the optical fiber cable C0-1 acts to unwind the optical fiber cable C0-1 from the spooler 109. For this reason, the submersible device 220 can ignore the resistance received from the optical fiber cable C0-1. Therefore, the action range of the diving machine 220 can be expanded without impairing the mobility and without requiring a large thrust. Further, since the optical fiber cable C0-1 is disposable, the cable can be easily operated.

・（短所）
潜水機２２０の運用時間が、電池の容量で決定されている。このため、長時間運転を行うためには、電池の容量を増大させる必要がある。この結果、潜水機２２０が重く、大きくなる。潜水機２２０の製作コストが増大する。また、光ファイバーケーブルＣ０−１は使い捨てなので、潜水機２２０の運用コストが増大する。また、潜水機２２０と甲板１４０とが光ファイバーケーブルＣ０−１のみによって接続されているので、光ファイバーケーブルＣ０−１の切断によって潜水機２２０が紛失する可能性がある。このため、紛失防止のために、トランスポンダやアルゴスＧＰＳ等の測位システムの応答機器を、潜水機に搭載する必要がある。この結果、潜水機の重量の増大を招くと共に、Ｕ−ＲＯＶシステムが高価になる。・ (Cons)
The operation time of the submersible device 220 is determined by the capacity of the battery. For this reason, in order to operate for a long time, it is necessary to increase the capacity of the battery. As a result, the diving machine 220 is heavier and larger. The manufacturing cost of the diving machine 220 increases. Moreover, since the optical fiber cable C0-1 is disposable, the operation cost of the diving machine 220 increases. Moreover, since the diving machine 220 and the deck 140 are connected only by the optical fiber cable C0-1, the diving machine 220 may be lost by cutting the optical fiber cable C0-1. For this reason, in order to prevent loss, it is necessary to mount a response device of a positioning system such as a transponder or an Argos GPS in the submersible. As a result, the weight of the submarine increases and the U-ROV system becomes expensive.

（ＡＵＶシステム）
ＡＵＶは、Autonomus Underwater Vehicleの略である。ＡＵＶシステムは、電力供給方式において、Ｕ−ＲＯＶシステム３０１と同様である。ＡＵＶシステムは、Ｕ−ＲＯＶシステム３０１の構成において、光ファイバーケーブル及びスプーラーが除去されている。また、コントローラが、潜水機内に搭載されている。潜水機は、予め設定されたアルゴリズムに基づいて、自律的に行動する。ＡＵＶシステムは、Ｕ−ＲＯＶシステムと同様の長所及び短所を有している。加えて、ＡＵＶシステムでは、潜水機をリアルタイムで制御することができない。例えば、ユーザーは、潜水機によって得られた画像情報に基づいて潜水機に与える指令を変更することができない。したがって、潜水機の運用に限界がある。 (AUV system)
AUV is an abbreviation for Autonomus Underwater Vehicle. The AUV system is the same as the U-ROV system 301 in the power supply method. In the AUV system, the optical fiber cable and the spooler are removed from the configuration of the U-ROV system 301. A controller is mounted in the submersible. The submersible behaves autonomously based on a preset algorithm. The AUV system has the same advantages and disadvantages as the U-ROV system. In addition, the AUV system cannot control the submersible in real time. For example, the user cannot change the command given to the diving machine based on the image information obtained by the diving machine. Therefore, there is a limit to the operation of the submersible.

特開平７−８１６７２号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-81672 特開平１１−１８２５１１号公報JP-A-11-182511 特開２００１−２３９９９１号公報JP 2001-239991 A

近年、海底調査等のために、２０００ｍ、３０００ｍ、又はそれ以上の深深度において、潜水機を運用することが、求められている。ＲＯＶシステム及びシンカー付きＲＯＶシステムの場合、降電圧装置等の搭載によって潜水機自体が大きく且つ重くなると共に、電力線を含むケーブルが太くなる。潜水機が大きく且つ重くなると、潜水機の推力を増大させる必要がある。ケーブルが太くなると、ウインチの出力を向上させる必要がある。この結果、潜水機システム自体のコスト及び潜水機システムを運用するためのコストがアップする。一方、Ｕ−ＲＯＶシステム及びＡＵＶシステムの場合、潜水機に、電源としての電池と、紛失防止のための測位システムの応答装置と、を搭載する必要がある。このため、潜水機自体が大きく且つ重くなると共に、応答装置等の高価な機器が必要となる。この結果、潜水機システムのコストがアップする。 In recent years, it has been required to operate a submarine at a depth of 2000 m, 3000 m, or more for seabed survey and the like. In the case of the ROV system and the ROV system with a sinker, the submarine itself becomes larger and heavier due to the installation of the voltage dropping device or the like, and the cable including the power line becomes thicker. When the diving machine is large and heavy, it is necessary to increase the thrust of the diving machine. As the cable gets thicker, the output of the winch needs to be improved. As a result, the cost of the submersible system itself and the cost for operating the submersible system are increased. On the other hand, in the case of the U-ROV system and the AUV system, it is necessary to mount a battery as a power source and a positioning system response device for preventing loss in the diving machine. For this reason, the diving machine itself becomes large and heavy, and expensive equipment such as a response device is required. As a result, the cost of the submarine system increases.

つまり、従来の潜水機システムでは、潜水機を運用する深度が深くなるにつれて、潜水機自体の重量が増加するか電力線が太くなっている。この結果、潜水機システム自体のコストや、ウインチなど潜水機システムを運用するためのコストがアップする。そこで、本発明は、潜水機を運用する深度が深くなっても、潜水機自体の重量の増加やケーブル（電力線）が太くなることを防止できる潜水機システムを提供する。 That is, in the conventional submersible system, as the depth at which the submersible is operated becomes deeper, the weight of the submersible itself increases or the power line becomes thicker. As a result, the cost of the submersible system itself and the cost for operating the submersible system such as the winch are increased. Therefore, the present invention provides a diving machine system that can prevent an increase in the weight of the diving machine itself and a thick cable (power line) even when the depth of operation of the diving machine becomes deep.

本発明は、船上に配置されるコントローラにより、２０００ｍ以上の深深度で運用される無人の潜水機を制御する潜水機システムにおいて、推進機を備えている潜水機と、潜水機に電力を供給するための電池を内蔵し、水中に吊り下げられる、中継器と、船上に配置されるウインチと中継器とを接続する、吊り下げ用のテンションメンバーと、潜水機とコントローラとを接続する、送受信用の通信線と、中継器と潜水機とを接続する、電力供給用の電力線と、を備えており、潜水機と中継器との間で通信線が電力線と一体化されている、潜水機システムを提供する。 The present invention relates to a submersible system that controls an unmanned submersible operated at a depth of 2000 m or more by a controller disposed on a ship , and supplies power to the submersible equipped with a propulsion device. Built- in battery for suspension, can be suspended in water, connect a repeater, winch placed on board and repeater, connect suspension member, submarine and controller, for transmission and reception A submarine system comprising: a communication line; and a power supply power line connecting the repeater and the diving machine, wherein the communication line is integrated with the power line between the diving machine and the repeater. I will provide a.

本発明によれば、深度が深くなっても、潜水機には、降電圧装置又は電池を搭載する必要がない。また、潜水機と水上のウインチとの接続が容易に断たれることがなく、潜水機の紛失が防止されている。したがって、潜水機システムは、潜水機を運用する深度が深くなっても、潜水機自体の重量の増加やケーブル（電力線）が太くなることを防止できる。 According to the present invention, it is not necessary to mount a voltage dropping device or a battery on the diving machine even when the depth is increased. Further, the connection between the diving machine and the winch on the water is not easily cut off, and the loss of the diving machine is prevented. Therefore, the submersible system can prevent an increase in the weight of the diving machine itself and a thick cable (power line) even when the depth of operation of the diving machine becomes deep.

本発明は、好ましくは、構成（ａ）〜（ｃ）を採用できる。 In the present invention, the configurations (a) to ( c ) can be preferably adopted.

（ａ）中継器とコントローラとの間で、通信線とテンションメンバーとを連結する、複数の連結具を備えている。 (A) A plurality of couplers for coupling the communication line and the tension member are provided between the repeater and the controller.

構成（ａ）によれば、テンションメンバー３に対する通信ケーブルＣ１−１の移動が制限されており、テンションメンバー３に通信ケーブルＣ１−１が絡み付く不具合が防止されている。 According to the configuration (a), the movement of the communication cable C1-1 with respect to the tension member 3 is restricted, and the trouble that the communication cable C1-1 is entangled with the tension member 3 is prevented.

（ｂ）中継器とウインチとの間で、通信線がテンションメンバーと一体化されている。 (B) The communication line is integrated with the tension member between the repeater and the winch.

構成（ｂ）によれば、テンションメンバー３に通信線４が絡み付く不具合が防止されている。 According to the configuration (b), the trouble that the communication line 4 is entangled with the tension member 3 is prevented.

（ｃ）中継器が、電力線及び通信線の少なくとも一方を巻き取るための巻き取り装置と、潜水機を着脱自在に支持可能なロック装置と、を備えている。 (C) The repeater includes a winding device for winding up at least one of the power line and the communication line, and a lock device that can detachably support the diving machine.

構成（ｃ）によれば、巻き取り装置が電力線又は通信線を巻き取ると、潜水機が中継器に案内される。このため、潜水機の回収が容易である。 According to the configuration (c), when the winding device winds up the power line or the communication line, the diving machine is guided to the repeater. For this reason, it is easy to collect the submersible.

潜水機システムの全体構成図である（第１実施例）。1 is an overall configuration diagram of a submersible system (first embodiment). FIG. 潜水機及び中継器の側面図である（第１実施例）。It is a side view of a diving machine and a repeater (the 1st example). 潜水機及び中継器の正面図である（第１実施例）。It is a front view of a diving machine and a repeater (the 1st example). 潜水機システムの全体構成図である（第２実施例）。It is a whole block diagram of a diving machine system (the 2nd example). ＲＯＶシステムの全体構成図である（従来例）。It is a whole block diagram of a ROV system (conventional example). シンカー付きＲＯＶシステムの全体構成図である（従来例）。It is a whole block diagram of a ROV system with a sinker (conventional example). Ｕ−ＲＯＶシステムの全体構成図である（従来例）。It is a whole block diagram of a U-ROV system (conventional example).

（第１実施例の構成）
図１は、第１実施例における潜水機システム１の全体構成図である。潜水機システム１は、甲板４０に配置されるコントローラ１０により、無人の潜水機２０を制御するシステムである。図１において、潜水機システム１は、潜水機２０と、中継器３０と、テンションメンバー３と、通信線４と、電力線５と、を備えている。 (Configuration of the first embodiment)
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a submarine system 1 in the first embodiment. The diving machine system 1 is a system that controls the unmanned diving machine 20 by the controller 10 disposed on the deck 40. In FIG. 1, the diving machine system 1 includes a diving machine 20, a repeater 30, a tension member 3, a communication line 4, and a power line 5.

甲板４０には、コントローラ１０、操作器１１、電池充電装置１２、ケーブル収納装置１３、及びワイヤーウインチ４１が、配置されている。 On the deck 40, a controller 10, an operating device 11, a battery charging device 12, a cable storage device 13, and a wire winch 41 are arranged.

図２は、潜水機及び中継器の側面図である。図３は、潜水機及び中継器の正面図である。図２、図３において、中継器３０は、メインフレーム３１、電池３２、ケーブル収容装置（ケーブル巻き取り装置）３３、ロック装置３４、深度センサ３５、旋回用推進機３６、及び整流板３７を備えている。潜水機２０は、本体フレーム２１、推進機２２、及びカメラ２３を備えている。 FIG. 2 is a side view of the submersible and the repeater. FIG. 3 is a front view of the submarine and the repeater. 2 and 3, the repeater 30 includes a main frame 31, a battery 32, a cable housing device (cable winding device) 33, a lock device 34, a depth sensor 35, a turning propulsion device 36, and a current plate 37. ing. The submersible 20 includes a main body frame 21, a propulsion device 22, and a camera 23.

図１において、テンションメンバー３は、ワイヤーウインチ４１と中継器３０とを接続している。テンションメンバー３は、中継器３０を水中に吊り下げるのに必要な強度を有している。 In FIG. 1, the tension member 3 connects a wire winch 41 and a repeater 30. The tension member 3 has a strength necessary to suspend the repeater 30 in water.

通信線４は、コントローラ１０、潜水機２０、及び中継器３０を接続している。コントローラ１０、潜水機２０、及び中継器３０の間で、通信線４を介して通信が可能である。通信線４は、信号線と映像線とを兼用している。例えば、コントローラ１０は、潜水機２０を制御するための制御信号を、通信線４を介して潜水機２０に送信する。また、潜水機２０は、カメラ２３によって得られた映像信号を、通信線４を介してコントローラ１０に送信する。通信線４は、本実施形態では、光ファイバーによって構成されている。 The communication line 4 connects the controller 10, the diving machine 20, and the repeater 30. Communication between the controller 10, the submersible device 20, and the repeater 30 is possible via the communication line 4. The communication line 4 serves both as a signal line and a video line. For example, the controller 10 transmits a control signal for controlling the diving machine 20 to the diving machine 20 via the communication line 4. Further, the diving machine 20 transmits the video signal obtained by the camera 23 to the controller 10 through the communication line 4. In this embodiment, the communication line 4 is configured by an optical fiber.

電力線５は、中継器３０と潜水機２０とを接続している。中継器３０内の電池３２の電力が、電力線５を介して、潜水機２０に供給される。 The power line 5 connects the repeater 30 and the diving machine 20. The power of the battery 32 in the repeater 30 is supplied to the diving machine 20 through the power line 5.

潜水機システム１は、通信線４及び電力線５を保護するために、通信ケーブルＣ１−１及び／又は２次ケーブルＣ２を、備えている。 The diving machine system 1 includes a communication cable C1-1 and / or a secondary cable C2 in order to protect the communication line 4 and the power line 5.

通信ケーブルＣ１−１は、中継器３０とケーブル収納装置１３内との間に配置されている。通信ケーブルＣ１−１は、通信線４をカバーにより被覆することによって構成されている。ケーブル収納装置１３内には、巻き取られた通信ケーブルＣ１−１が収納されている。 The communication cable C 1-1 is disposed between the repeater 30 and the cable storage device 13. The communication cable C1-1 is configured by covering the communication line 4 with a cover. In the cable storage device 13, a wound communication cable C1-1 is stored.

２次ケーブルＣ２は、中継器３０のケーブル収容装置３３と潜水機２０との間に配置されている。通信線４及び電力線５は、２次ケーブルＣ２内で、一体化されている。２次ケーブルＣ２は、一体化された通信線４及び電力線５をカバーにより被覆することによって構成されている。ケーブル収容装置３３内には、巻き取られた２次ケーブルＣ２が収納されている。 The secondary cable C 2 is disposed between the cable housing device 33 of the repeater 30 and the diving machine 20. The communication line 4 and the power line 5 are integrated in the secondary cable C2. The secondary cable C2 is configured by covering the integrated communication line 4 and power line 5 with a cover. In the cable storage device 33, the wound secondary cable C2 is stored.

潜水機システム１は、通信ケーブルＣ１−１（通信線４）とテンションメンバー３とを連結する複数の連結具６を備えている。連結具６は、本実施形態では、通信ケーブルＣ１−１に固定されるリング状部材である。複数の連結具６は、通信ケーブルＣ１−１の長さ方向に沿って、適当な間隔を空けて配置されている。また、連結具６のリング内にテンションメンバー３が挿通されている。 The submersible system 1 includes a plurality of connectors 6 that connect the communication cable C1-1 (communication line 4) and the tension member 3. In this embodiment, the connector 6 is a ring-shaped member fixed to the communication cable C1-1. The plurality of couplers 6 are arranged at appropriate intervals along the length direction of the communication cable C1-1. The tension member 3 is inserted into the ring of the connector 6.

（第１実施例の作動）
潜水機システム１において、ユーザーは、操作器１１を操作することによって、コントローラ１０を介して、潜水機２０及び中継器３０の駆動を制御できる。コントローラ１０は、操作器１１の操作内容に応じて制御信号を作成すると共に、制御信号を通信線４を介して潜水機２０及び中継器３０に送信する。潜水機２０及び中継器３０において、制御信号に基づいて、推進機２２やカメラ２３などのアクチュエータが駆動される。 (Operation of the first embodiment)
In the diving machine system 1, the user can control the driving of the diving machine 20 and the repeater 30 via the controller 10 by operating the operating device 11. The controller 10 creates a control signal according to the operation content of the operation device 11 and transmits the control signal to the diving machine 20 and the relay device 30 via the communication line 4. In the submersible 20 and the repeater 30, actuators such as the propulsion unit 22 and the camera 23 are driven based on the control signal.

図２、図３に示されるように、潜水機システム１の使用前には、潜水機２０は中継器３０に支持されている。具体的には、ロック装置３４が有する複数のロック爪３４ａが、潜水機２０の本体フレーム２１を掴むことによって、潜水機２０が中継器３０に支持される。ロック状態の中継器３０及び潜水機２０は、甲板４０に載せられている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the diving machine 20 is supported by the repeater 30 before the diving machine system 1 is used. Specifically, the plurality of lock claws 34 a included in the lock device 34 grip the main body frame 21 of the diving machine 20, so that the diving machine 20 is supported by the relay unit 30. The locked repeater 30 and the diving machine 20 are placed on the deck 40.

潜水機システム１の使用時に、ユーザーは、ワイヤーウインチ４１を操作することによって、ロック状態の中継器３０及び潜水機２０を、目標深度に到達するように、水中に沈めていく。中継器３０の下方に移動するのに連動して、通信ケーブルＣ１−１がケーブル収納装置１３から巻き出されていく。ここで、通信ケーブルＣ１−１は、連結器６によって、テンションメンバー３に保持されている。 When the diving machine system 1 is used, the user operates the wire winch 41 to sink the locked repeater 30 and the diving machine 20 into the water so as to reach the target depth. The communication cable C 1-1 is unwound from the cable storage device 13 in conjunction with the movement below the repeater 30. Here, the communication cable C 1-1 is held by the tension member 3 by the coupler 6.

中継器３０及び潜水機２０が目標深度に到達すると、ユーザーは、ロック装置３４による潜水機２０のロックを解除させる。 When the repeater 30 and the diving machine 20 reach the target depth, the user releases the lock of the diving machine 20 by the locking device 34.

ロックが解除された後、ユーザーは、推進機２２により潜水機２０を移動させたり、カメラ２３に撮像を行わせる。潜水機２０を移動させることによって、所望の場所における海底の画像情報を得ることができる。画像情報は、操作器１１の表示ディスプレイ等に表示することができる。このため、ユーザーは、潜水機２０によって得られた画像情報を見ながら、リアルタイムで潜水機２０を制御できる。 After the lock is released, the user moves the diving machine 20 by the propulsion unit 22 or causes the camera 23 to take an image. By moving the submersible 20, it is possible to obtain image information of the seabed at a desired location. The image information can be displayed on a display or the like of the operation device 11. For this reason, the user can control the diving machine 20 in real time while viewing the image information obtained by the diving machine 20.

潜水機２０の移動可能な範囲は、中継器３０から２次ケーブルＣ２の長さの範囲内である。 The movable range of the diving machine 20 is within the range of the length of the secondary cable C2 from the repeater 30.

潜水機２０による作業が終了すると、ユーザーは、潜水機２０を中継器３０に向けて移動させる。ここで、中継器３０内のケーブル収納装置３３は、２次ケーブルＣ２を巻き取る機能を有している。このため、ユーザーは、２次ケーブルＣ２を巻き取ることによって、潜水機２０を中継器３０に案内できる。潜水機２０が中継器３０の底面に到達すると、ユーザーは、ロック装置３４により、潜水機２０を中継器３０にロックする。 When the work by the diving machine 20 is completed, the user moves the diving machine 20 toward the relay unit 30. Here, the cable storage device 33 in the repeater 30 has a function of winding the secondary cable C2. For this reason, the user can guide the diving machine 20 to the repeater 30 by winding the secondary cable C2. When the diving machine 20 reaches the bottom surface of the repeater 30, the user locks the diving machine 20 to the repeater 30 by the lock device 34.

ロックが行われると、ユーザーは、ワイヤーウインチ４１を操作することによって、ロック状態の中継器３０及び潜水機２０を、甲板４０に向けて引き上げていく。また、ユーザーは、通信ケーブルＣ１−１をケーブル収納装置１３内に巻き取っていく。このようにして、中継器３０及び潜水機２０は、甲板４０に戻される。 When the lock is performed, the user operates the wire winch 41 to raise the locked repeater 30 and the diving machine 20 toward the deck 40. Further, the user winds up the communication cable C1-1 into the cable storage device 13. In this way, the repeater 30 and the diving machine 20 are returned to the deck 40.

中継器３０内の電池３２は、潜水機システム１の非使用時に、電池充電装置１２によって再充電される。 The battery 32 in the repeater 30 is recharged by the battery charger 12 when the submarine system 1 is not used.

（第１実施例の作用、効果）
潜水機システム１では、電池３３によって潜水機２０に電力が供給されると共に、電池３３が、潜水機２０とは別体の中継器３０に搭載されている。このため、深度が深くなっても、潜水機２０には、降電圧装置又は電池を搭載する必要がない。また、電力線５が甲板４０のウインチと潜水機２０とではなく中継器３０と潜水機２０とを接続している。このため、深度が深くなるにつれて電力線を長くする必要がなく、深度が深くなっても電力供給を維持するために電力線を太くする必要がない。また、潜水機システム１では、潜水機２０が電力線５又はテンションメンバー３を介して吊り下げられている。電力線５は比較的高い強度に設計されているので、テンションメンバーとしての機能も有している。このため、潜水機２０と甲板４０との接続が容易に断たれることがなく、潜水機４０の紛失が防止されている。したがって、潜水機２０には、紛失防止のための装置すなわち測位システムの応答装置を、搭載する必要がない。まとめると、潜水機システム１は、潜水機２０を運用する深度が深くなっても、潜水機２０自体の重量の増加やケーブル（電力線５）が太くなることを防止できる。 (Operation and effect of the first embodiment)
In the diving machine system 1, power is supplied to the diving machine 20 by the battery 33, and the battery 33 is mounted on a repeater 30 that is separate from the diving machine 20. For this reason, even if the depth becomes deep, it is not necessary to mount a voltage dropping device or a battery on the diving machine 20. Further, the power line 5 connects the repeater 30 and the diving machine 20 instead of the winch of the deck 40 and the diving machine 20. For this reason, it is not necessary to lengthen the power line as the depth increases, and it is not necessary to increase the thickness of the power line in order to maintain power supply even when the depth increases. Further, in the diving machine system 1, the diving machine 20 is suspended via the power line 5 or the tension member 3. Since the power line 5 is designed with relatively high strength, it also has a function as a tension member. For this reason, the connection between the diving machine 20 and the deck 40 is not easily cut off, and the loss of the diving machine 40 is prevented. Therefore, it is not necessary to mount a device for preventing loss, that is, a positioning system response device on the diving machine 20. In summary, the diving machine system 1 can prevent the weight of the diving machine 20 itself from increasing and the cable (power line 5) from becoming thick even when the depth of operation of the diving machine 20 increases.

潜水機システム１では、複数の連結器６によって、通信ケーブルＣ１−１（通信線４）とテンションメンバー３とが連結されている。このため、テンションメンバー３に対する通信ケーブルＣ１−１の移動が制限されており、テンションメンバー３に通信ケーブルＣ１−１が絡み付く不具合が防止されている。 In the submersible system 1, the communication cable C 1-1 (communication line 4) and the tension member 3 are connected by a plurality of connectors 6. For this reason, the movement of the communication cable C1-1 with respect to the tension member 3 is restricted, and the trouble that the communication cable C1-1 is entangled with the tension member 3 is prevented.

潜水機システム１では、潜水機２０と中継器３０との間で、通信線４と電力線５とが２次ケーブルＣ２に組み込まれている。このため、電力線５に通信線４が絡み付く不具合が防止されている。 In the diving machine system 1, the communication line 4 and the power line 5 are incorporated in the secondary cable C 2 between the diving machine 20 and the repeater 30. For this reason, the malfunction that the communication line 4 becomes entangled with the power line 5 is prevented.

中継器３０は、２次ケーブルＣ２を巻き取る機能を有するケーブル収納装置３４と、潜水機２０を中継器３０に対して着脱自在に支持可能なロック装置３４と、を備えている。このため、ケーブル収納装置３４が２次ケーブルＣ２を巻き取ると、潜水機２０が中継器３０に案内される。このため、潜水機２０の回収が容易である。 The repeater 30 includes a cable storage device 34 having a function of winding the secondary cable C2, and a lock device 34 that can detachably support the diving machine 20 with respect to the repeater 30. For this reason, when the cable storage device 34 winds up the secondary cable C 2, the diving machine 20 is guided to the repeater 30. For this reason, recovery of the diving machine 20 is easy.

潜水機システム１では、中継器３０に重量物である電池３３が搭載されている。このため、テンションメンバー３や通信ケーブルＣ１−１が受ける抵抗が、中継器３０に吸収され、潜水機２０には殆ど及ばない。また、テンションメンバー３及び通信ケーブルＣ１−１は、電力線を含まないので、比較的細い線である。このため、テンションメンバー３及び通信ケーブルＣ１−１自体が、抵抗を受けにくい。このため、潜水機２０の運動性が損なわれず、潜水機２０に大きな推力を必要としない。 In the submersible system 1, a heavy battery 33 is mounted on the repeater 30. For this reason, the resistance received by the tension member 3 and the communication cable C 1-1 is absorbed by the repeater 30 and hardly reaches the submersible 20. Moreover, since the tension member 3 and the communication cable C1-1 do not include a power line, they are relatively thin lines. For this reason, the tension member 3 and the communication cable C1-1 itself are not easily subjected to resistance. For this reason, the mobility of the diving machine 20 is not impaired, and the diving machine 20 does not require a large thrust.

（第２実施例の構成）
図４は、第２実施例における潜水機システム１の全体構成図である。第１実施例及び第２実施例は、次の相違点を除いて、共通の構成を有している。甲板４０には、ワイヤーウインチ４１に代えてケーブルウインチ４２が設けられている。中継器３０とケーブルウインチ４２との間には、テンションメンバー３単体ではなく、１次ケーブルＣ１が配置されている。１次ケーブルＣ１は、一体化されたテンションメンバー３及び通信線４をカバーにより被覆することによって構成されている。これに応じて、通信ケーブルＣ１−１、ケーブル収納装置１３、及び複数の連結具６は、除去されている。 (Configuration of the second embodiment)
FIG. 4 is an overall configuration diagram of the submersible system 1 in the second embodiment. The first and second embodiments have a common configuration except for the following differences. The deck 40 is provided with a cable winch 42 instead of the wire winch 41. A primary cable C1 is arranged between the repeater 30 and the cable winch 42 instead of the tension member 3 alone. The primary cable C1 is configured by covering the integrated tension member 3 and communication line 4 with a cover. Accordingly, the communication cable C1-1, the cable storage device 13, and the plurality of connectors 6 are removed.

（第２実施例の作動）
第２実施例では、ユーザーは、ケーブルウインチ４２を操作することによって、ロック状態の中継器３０及び潜水機２０を、下降又は上昇させる。この点を除いて、第１実施例及び第２実施例の作動は、同様である。 (Operation of the second embodiment)
In the second embodiment, the user lowers or raises the locked repeater 30 and the diving machine 20 by operating the cable winch 42. Except for this point, the operations of the first and second embodiments are the same.

（第２実施例の作用、効果）
第２実施例は、通信ケーブルＣ１−１及び連結具６に係わる作用、効果を除いて、第１実施例と同様の作用、効果を有している。 (Operation and effect of the second embodiment)
The second embodiment has the same operations and effects as the first embodiment except for the operations and effects related to the communication cable C1-1 and the connector 6.

第２実施例では、中継器３０とケーブルウインチ４２との間で、通信線４とテンションメンバー３とが１次ケーブルＣ１に組み込まれている。このため、テンションメンバー３に通信線４が絡み付く不具合が防止されている。 In the second embodiment, the communication line 4 and the tension member 3 are incorporated in the primary cable C1 between the repeater 30 and the cable winch 42. For this reason, the trouble that the communication line 4 is entangled with the tension member 3 is prevented.

（本実施例と従来例との比較）
表１は、本実施例と従来例との比較を示す表である。表１において、中継器電池方式が、本実施例（第１実施例及び第２実施例）を示している。 (Comparison between this example and conventional example)
Table 1 is a table showing a comparison between the present embodiment and the conventional example. In Table 1, the relay battery system shows the present embodiment (first embodiment and second embodiment).

（変形例）
本実施例は、次の変形構成を適用できる。 (Modification)
In the present embodiment, the following modified configuration can be applied.

潜水機システム１は、船上の甲板４０において運用できるだけでなく、地上において運用することが可能である。このため、コントローラ１０やワイヤーウインチ４１等が設置される場所は、水上における安定した土台であれば、甲板４０に限定されない。 The submersible system 1 can be operated not only on the deck 40 on the ship but also on the ground. For this reason, the place where the controller 10, the wire winch 41, and the like are installed is not limited to the deck 40 as long as it is a stable foundation on the water.

コントローラ１０は、本実施例では、潜水機２０だけでなく中継器３０の駆動を制御する。中継器３０が駆動されない場合、つまり中継器３０にロック装置３４や推進機３６等のアクチュエータが搭載されない場合、通信線４を中継器３０に接続する必要はない。 In this embodiment, the controller 10 controls driving of the repeater 30 as well as the submersible 20. When the repeater 30 is not driven, that is, when the actuator such as the lock device 34 and the propulsion unit 36 is not mounted on the repeater 30, it is not necessary to connect the communication line 4 to the repeater 30.

ケーブル収納装置１３は、本実施例では、単に、通信ケーブルＣ１−１を収納可能な箱である。ここで、通信ケーブルＣ１−１には、潜水機２０や中継器３０の荷重が加わらないので、通信ケーブルＣ１−１を巻き取るためにウインチを必要としない。しかし、巻き取りを良好におこなうために、ケーブル収納装置１３がウインチの機能を備えていても良い。 In this embodiment, the cable storage device 13 is simply a box that can store the communication cable C1-1. Here, since the load of the diving machine 20 and the repeater 30 is not applied to the communication cable C1-1, no winch is required to wind up the communication cable C1-1. However, the cable storage device 13 may have a winch function in order to perform winding well.

１潜水機システム
３テンションメンバー
４通信線
５電力線
６連結器
１０コントローラ
２０潜水機
３０中継器
３２電池
３３ケーブル収納装置（巻き取り装置）
３４ロック装置
４０甲板
Ｃ１−１通信ケーブル
Ｃ１１次ケーブル
Ｃ２２次ケーブル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Submersible system 3 Tension member 4 Communication line 5 Power line 6 Connector 10 Controller 20 Submersible machine 30 Repeater 32 Battery 33 Cable storage device (winding device)
34 Locking device 40 Deck C1-1 Communication cable C1 Primary cable C2 Secondary cable

Claims

In a submersible system that controls an unmanned submersible operated at a depth of 2000 m or more by a controller arranged on the ship ,
A submersible equipped with a propulsion device ;
Built- in battery for supplying power to the submersible, suspended in the water ,
A tension member for suspension that connects the winch placed on the ship and the repeater;
A transmission / reception communication line that connects the submarine and the controller;
A power line for power supply connecting the repeater and the submarine,
Equipped with a,
The communication line is integrated with the power line between the submarine and the repeater.
Submarine system characterized by that.

Between the repeater and the controller, the communication line and the tension member are connected.
The submersible system according to claim 1.

The communication line is integrated with the tension member between the repeater and the winch.
The submersible system according to claim 1.

The repeater includes a winding device for winding up at least one of a power line and a communication line, and a lock device that can detachably support the diving machine.
The submersible system according to claim 1.