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公开(公告)号：CN107178369B
公开(公告)日：2020-02-18
申请号：CN201710584076.7
申请日：2017-07-18
IPC: E21C50/00
Abstract: 一种利用脉冲功率技术开采海底富钴结壳的装备，包括悬浮舱、脉冲功率电源、破碎头、机械手以及集矿管道，所述破碎头与悬浮舱通过所述机械手连接，所述破碎头一侧设有脉冲电极，另一侧安装有集矿管道，所述脉冲功率电源放置在所述悬浮舱中。本发明结构合理、操作方便、开采效率高，呈正方形交叉排列的正、负电极，脉冲作用后，任意两个异性电极之间形成强电场并破碎富钴结壳；正、负电极可沿破碎头轴向移动，更好的适应海底复杂的矿山地形；悬浮舱使整个设备悬浮在深海海底，便于在开采过程中移动，破碎头与悬浮舱通过机械手连接，可使破碎头多自由度移动，使其进一步适应海底复杂的矿山地形，进一步提高富钴结壳的开采效率。适于工业化应用。
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公开(公告)号：CN107178369A
公开(公告)日：2017-09-19
申请号：CN201710584076.7
申请日：2017-07-18
IPC: E21C50/00
Abstract: 一种利用脉冲功率技术开采海底富钴结壳的装备，包括悬浮舱、脉冲功率电源、破碎头、机械手以及集矿管道，所述破碎头与悬浮舱通过所述机械手连接，所述破碎头一侧设有脉冲电极，另一侧安装有集矿管道，所述脉冲功率电源放置在所述悬浮舱中。本发明结构合理、操作方便、开采效率高，呈正方形交叉排列的正、负电极，脉冲作用后，任意两个异性电极之间形成强电场并破碎富钴结壳；正、负电极可沿破碎头轴向移动，更好的适应海底复杂的矿山地形；悬浮舱使整个设备悬浮在深海海底，便于在开采过程中移动，破碎头与悬浮舱通过机械手连接，可使破碎头多自由度移动，使其进一步适应海底复杂的矿山地形，进一步提高富钴结壳的开采效率。适于工业化应用。
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公开(公告)号：CN110963423B
公开(公告)日：2024-05-24
申请号：CN201911159299.4
申请日：2019-11-22
Applicant: 中南大学
IPC: B66C23/53
Abstract: 本发明提供了一种浮动天车结构，包括天车架及设置在天车架上的天车滑轮组、天车导轮、活塞杆连接架、左绳索导向轮与右绳索导向轮，左绳索导向轮与右绳索导向轮分别位于天车滑轮组的径向左右两侧且三者的轴心线平行设置，左绳索导向轮与右绳索导向轮错开布置，本发明中，左右绳索导向轮的轴向方向与天车滑轮组的轴向方向保持平行，左右绳索导向轮错开布置，整条绳索在天车滑轮组与左右绳索导向轮上呈平滑的顺绕状态，可有效的减小绳索及滑轮的磨损，延长绳索与滑轮的寿命。补偿缸活塞杆的连接与安装位置为天车的前后侧，可避免与左右两侧的摇臂机构、导轨及导轨支架发生干涉，安装空间更灵活自由，安装方便。
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公开(公告)号：CN117826931A
公开(公告)日：2024-04-05
申请号：CN202311713244.X
申请日：2023-12-13
Applicant: 中南大学
IPC: G05G5/02
Abstract: 本发明公开了一种基于数字孪生的深海采矿交互控制操作平台，包括操作主机、多自由度移动平台以及操作舱，操作主机包括显示模组、操作台和操作模组，显示模组显示深海采矿的数字孪生模型和相关数据，操作台包括三组操作板，根据单人或多人协同的需要展开或收回，操作台放置操作模组，操作模组包括键盘、鼠标、触摸屏、手柄和语音识别装置等，用于实现对深海采矿设备的交互控制，多自由度移动平台根据船体的摇摆和漂移，调节操作舱的位置和姿态，保持操作舱的平衡，操作舱用于容纳操作主机和操作人员，操作舱内部还设置有移动支架、减震座椅、监控显示器、照明灯组、舱门和折叠梯。本发明能够为操作人员提供平稳的操作环境，满足单人或多人操作。
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公开(公告)号：CN115681172A
公开(公告)日：2023-02-03
申请号：CN202211309835.6
申请日：2022-10-25
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种深海扬矿泵的断电后回流控制方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤S1.将深海扬矿泵的上方的柱状通道伸入一对承接管，步骤S2.将深海扬矿泵的上方的柱状通道通过挤压变形成左右两个导流通道，并在导流通道下方的柱状通道通过挤压使其管壁贴合承接管的前后两侧，所述导流通道位于承接管的上方，步骤S3.深海扬矿泵的上方回流的结核颗粒依次从导流通道、承接管的上开口进入承接管，并随后进入承接管所连接的分流管，避开深海扬矿泵向下回流。本发明具备一定的延时的动作，可以一定程度上减少水锤效应对本发明结构以及对深海扬矿泵的损伤。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112709838B
公开(公告)日：2021-11-30
申请号：CN202011496500.0
申请日：2020-12-17
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种管道截面大小高精度调节装置，其特征在于：包括滑动套、压杆组件以及绑带组件，滑动套套设于支撑管上，且滑动套具有相对支撑管的轴线直线滑动的自由度，滑动套上开设有八条开槽，所述滑动套包括从前至后依次设置的变径段以及锁紧段，所述变径段成圆台形，所述锁紧段包括四个弧面凸起处和四个弧面凹陷处，弧面凸起处和弧面凹陷处沿截面周向依次布置，由于常规的夹管阀的截面通常被压扁为近似椭圆形，以减小截面积，胶管变形不均匀，加之矿石颗粒对管壁磨损的磨损，胶管容易出现疲劳缺陷，本发明变径阀在截面缩小的过程中，截面近似圆形，胶管截面变形较为均匀，因此可以缓解疲劳缺陷。
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公开(公告)号：CN111088981B
公开(公告)日：2020-12-22
申请号：CN202010026464.5
申请日：2020-01-10
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种深海采矿设备，其特征在于：包括集矿车、破碎头以及脉冲爆丝组，脉冲爆丝组包含若干个爆丝单元，脉冲爆丝组固定于破碎头，爆丝单元包括放丝筒、送丝机构、第一电极、第二电极、第一夹持机构和第二夹持机构，放丝筒卷绕有爆丝，放丝筒安装于破碎头上，第一电极、第二电极分别连接至强脉冲电源的两个输出接口，所述送丝机构包括上排送丝槽轮、下排送丝槽轮、送丝驱动单元，上排送丝槽轮、下排送丝槽轮转动安装于破碎头上，本发明通过产生瞬间高压，产生冲击波压碎矿层，可以通过控制脉冲电压和电流以控制金属丝爆炸所产生冲击波的压强，以此控制破碎头来破碎不同厚度的岩石，解决了对于深海复杂海况，矿层分布不均匀的采矿环境的矿层采集和开发。
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公开(公告)号：CN119961763A
公开(公告)日：2025-05-09
申请号：CN202510451308.6
申请日：2025-04-11
Applicant: 中南大学
IPC: G06F18/241 , G06N3/0442 , G06N3/0985 , G06F123/02 , G01M99/00 , E21C50/00
Abstract: 本发明提供一种基于LSTM‑RF的深海采矿提升系统故障预测方法，包括以下步骤：步骤1、获取时间序列数据的时域特征的差值；步骤2、训练RF模型；步骤3、实时训练LSTM模型及实时预测运动位移；步骤4、实时预测故障；步骤5、重新实时训练LSTM模型、重新实时预测运动位移及重新实时预测故障。本发明结合LSTM模型和RF模型能够实时准确预测在动态海况甚至是极端海况或发生突发情况时深海采矿提升系统的提升管道是否发生故障，进而实时预测深海采矿提升系统是否发生故障。
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公开(公告)号：CN117826632A
公开(公告)日：2024-04-05
申请号：CN202311653702.5
申请日：2023-12-05
Applicant: 中南大学
IPC: G05B17/02
Abstract: 本发明公开了一种深海采矿数字孪生系统，针对深海采矿与水下作业车等海洋工程技术装备运行作业过程中，作业环境复杂极端，技术装备操作难度大，可视化监测能力不足，而传统监测与控制方法不能满足对作业安全性与效率等问题，提出开发深海采矿及水下作业车数字孪生系统。数字孪生将物理实体与多物理量、多尺度、多概率模型通过传感器采集的物理空间状态信息实现深度融合，建立数字化镜像“双胞胎”，实现对物理实体的实时监控、状态预测以及数据挖掘。
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公开(公告)号：CN115931381A
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202211494767.5
申请日：2022-11-26
Applicant: 中南大学
IPC: G01M17/007 , G01M10/00 , G09B25/00 , E21C50/00
Abstract: 本发明涉及深海采矿技术领域，公开了一种多功能履带式集矿车行进实验平台，该实验平台设有用于实验的水池，该实验平台包括，集矿车模型，设置于水池上方，且所述集矿车模型包括履带、伺服电机、主动轮、从动轮、固定相机和底盘；传感器装置，所述传感器装置包括力传感器、位移传感器、速度传感器、加速度传感器和浊度计，外部悬索装置；本发明通过设置集矿车模型、传感器装置和外部悬索装置，进行模拟履带集框车在海底稀软底质上的直线行走和转弯的模拟实验，分析不同土壤特性下的车辆下陷、打滑、偏移情况，且对稀软底质的扰动现象以及沉降进行模拟实验，集成程度高，各个系统紧密配合对不同的变量进行对照实验，提高了实验的效率和准确率。
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