CN105015738A - 升降式海底接驳盒 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种升降式海底接驳盒，其特征在于：该接驳盒包括外壳体和升降舱两部分，外壳体固定在海底上，升降舱置于外壳体内部，升降舱可相对外壳体上升或者下降，升降舱内设置有位于上部的仪器舱和位于下部的升降绞车舱，升降绞车舱内装置有升降绞车，该升降绞车的绞盘上缠绕了升降缆，升降缆一头固定在外壳体底部，并通过转接细缆与海底传输缆相连，另一头固定在升降绞车的轴筒上，并通过光电滑环与仪器舱内仪器设备相连，升降绞车的正反转实现了升降缆的收放，进而实现升降舱可上升浮出水面或者下降进入外壳体内，解决了目前固定式水下接驳盒的维修、维护困难的问题，可方便增减、更换、维修舱内和外接挂设备。

Description

升降式海底接驳盒

技术领域

本发明专利涉及一种海底检测系统中的信号处理和调度设备，尤其是一种具有升降功能的海底接驳盒。

背景技术

目前，海底观测系统作为一种新型的海洋探测技术越来越被人们关注，成为人类探索海洋的重要观测平台。海底观测系统包括接驳盒和岸基控制基站，并通过光电复合海缆连接接驳盒和岸基控制基站。对于海底观测网络来讲，电能可从陆地岸基站通过骨干网以直流高压电流的形式输送到海底的观测系统。由于各个观测设备所需电能情况不同，不能使用统一的光电缆传来的电能，需要对输送来的高压电进行变压处理，因此在其中间需要一个转换和分配的环节。另外，由于海底观测系统由很多的观测设备组成，这些设备所收集到的数据需要实时发送到岸基站，同时岸基站也会下达相关的指令给各个观测设备，所以，在这其中需要有一个环节来对信号进行处理和调度。而这一个中间环节就是接驳盒，它负责对电能和数据信号进行集中处理和调度。

接驳盒成为海底观测系统的核心设备，其性能的优劣直接决定了海底观测系统运行的可行性和可靠性。接驳盒一般布放在水下几千米的深度，维护比较困难，要求其布放后能够在水下长期稳定运行。它一般由水密结构舱体，通信传输缆的连接件和与其他外设备的插拔接头组成。水密舱体内有电源转换、通信中继接口模块、外信号接收处理和工作控制器。目前的水下接驳盒结构为一整体，应用时置于海底，系统可靠性要求极高，而且存在可能被拖网，抛锚损害的危险，由于处于深海海底，难以维修，当需要加装、维修和更换外接设备时，多用水下湿插拔接头和水下机器人进行操作，操作难度极大。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明在上述弊端的基础上提供了一种升降式的海底接驳盒，本新型的海底接驳盒解决了传统海底接驳盒的抗损性差、维修频繁的问题，免去了深海海底维修困难、操作难度大的弊端。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种升降式海底接驳盒，该接驳盒设置在海底上，并与海底上设置的海底传输缆连接，接驳盒内装置有电源转换、通信中继模块、对外接信号接收处理和工作控制单元，在海底观测系统中实现对信号进行转换、分配处理和调度，本发明的技术方案特征在于：该接驳盒包括外壳体和升降舱两个部分，也就是该海底接驳盒由外壳体和升降舱双体结构组成，外壳体固定在海底上，升降舱置于外壳体内部，升降舱与外壳体之间无连接，升降舱可相对外壳体上升或者下降，进而实现升降舱可以升出水面，进行维修等操作，转接细缆穿过外壳体进入升降舱，连接升降舱内的仪器和海底上的海底传输缆，该转接细缆的使用，确保了升降舱的密封性，防止使用较粗的线缆导致升降舱容易进水的弊端，同时又确保了信号传输、连接可靠性；

升降舱内设置有位于上部的仪器舱和位于下部的升降绞车舱，仪器舱和升降绞车舱均为独立的舱室，仪器舱内装置有电源转换、通信中继模块、对外接信号接收处理和工作控制单元，升降绞车舱内装置有升降绞车，该升降绞车的绞盘上缠绕了升降缆，升降缆一头固定在外壳体底部，并通过转接细缆与海底传输缆相连，另一头固定在升降绞车的轴筒上，并通过光电滑环与仪器舱内仪器设备相连，升降绞车的正反转实现了升降缆的收放，进而实现升降舱可上升浮出水面或者下降进入外壳体内，具体的为，当升降绞车旋转使升降缆释放时，由于升降缆一头固定在外壳体底部，另一头固定在升降绞车的轴筒上，并与仪器舱内的仪器一起相连，升降缆不再给升降舱向下的拉力，在浮力作用下，升降舱向上浮起，直至浮出海面；当升降绞车旋转使升降缆收纳时，在升降缆对升降舱的拉力的作用下，升降舱克服浮力下降，直至落入到外壳体内。

进一步地，所述的外壳体外部设置有抗损护体，该抗损护体的形状为圆锥台形、圆柱形或其他几何形状，以保持接驳盒在海底的稳定和防止船舶锚链和渔船拖网对接驳盒的损毁。

进一步地，所述的外壳体与抗损护体固定为一体，或者二者一体式成型，确保外壳体的稳定、牢固性，防止被海底其他物品破坏。

进一步地，所述的升降舱的底部为封闭式圆底状，且底部中央设置有线缆孔，该圆底状的结构可使该升降舱处于正浮力的状态，在升降缆拉力作用下处于外壳体内，升降缆释放拉力后浮出海面。

进一步地，所述的升降舱顶部为开口状，顶部设置有可开启/关闭的升降舱盖，在水下升降舱盖是水密关闭的，它只在水面安装、调整升降舱内部仪器时才可打开。

进一步地，外接设备通过插拔接头安装在升降舱盖的顶部。

进一步地，海底传输缆为光电混合缆，海底传输缆内有用于传输各种数据和工作测控指令的多根光纤。

优选地，所述的海底传输缆是高强度的钢丝铠装粗缆。

进一步地，升降缆为光电混合缆，而且是凯夫拉增强的高强度柔性细缆。

与现有技术相比，本发明提供的升降式海底接驳盒的结构与众不同，该接驳盒一改传统的单一固定在海底的接驳盒模式，而实现了接驳盒可浮出海面及固定在海底两种形式，该升降式双体海底接驳盒有效解决了目前固定式水下接驳盒的维修、维护困难的问题，可方便增减、更换、维修舱内和外接挂设备。当需要对接驳盒内的设备进行维护、更换时，可通过岸基站控制升降舱内升降绞车舱中的升降绞车旋转，使升降绞车释放升降缆，升降缆对升降舱不再有向下的拉力，在正浮力的作用下，升降舱上升并浮出水面，操作人员可在水面上进行维护、更换等操作，非常方便，避免了使用水下机器人和使用水下湿插拔接头的高难操作和高昂费用，降低了对海底设备的可靠性和使用寿命要求，这不仅使水下接驳盒和整个水下通信监测网的建设维护费用大幅降低，还使更多的仪器设备可用于水下，使水下系统的功能、性能大为提升，使建造高性能的复杂水下通信和监测网成为可能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

附图1为本升降式海底接驳盒的结构示意图；

附图2为本升降式海底接驳盒中升降舱与外壳体配合的结构示意图；

附图3为本升降式海底接驳盒的使用状态结构图。

图中，1、外壳体；2、升降舱；3、升降舱盖；4、仪器舱；5、升降绞车舱；5.1、升降绞车；5.2、升降缆；6、抗损护体；7、海底；8、海底传输缆；9、转接细缆；10、外接仪器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、2和3所示，一种升降式海底接驳盒，该接驳盒设置在海底7上，并与海底7上设置的海底传输缆8连接，接驳盒内装置有电源转换、通信中继模块、对外接信号接收处理和工作控制单元，在海底观测系统中实现对信号进行转换、分配处理和调度，本发明所述的接驳盒包括外壳体1和升降舱2两个部分，外壳体1固定在海底7上，升降舱2置于外壳体1内部，升降舱2与外壳体1之间无连接，转接细缆9穿过外壳体1进入升降舱2，连接升降舱2内的仪器和海底7上的海底传输缆8，升降舱2可相对外壳体1上升或者下降，进而使升降舱2处于海底，正常工作，或者上升到海面上，进行维修、调整；外接设备10通过插拔接头安装在升降舱盖3的顶部。

更详细的，升降舱2内设置有位于上部的仪器舱4和位于下部的升降绞车舱5，仪器舱4和升降绞车舱5均为独立的舱室，仪器舱4内装置有电源转换、通信中继模块、对外接信号接收处理和工作控制单元，且仪器舱4内密封严格，严防漏水，升降绞车舱5内装置有升降绞车5.1，该升降绞车5.1的绞盘上缠绕了升降缆5.2，升降缆5.2一头固定在外壳体1底部，并通过转接细缆9与海底传输缆8相连，另一头固定在升降绞车5.1的轴筒上，并通过光电滑环与仪器舱4内仪器设备相连。升降绞车5.1释放升降缆5.2后，外壳体1保持固定，升降舱2在浮力作用下浮出水面。具体的为，当升降绞车5.1旋转使升降缆5.2释放时，由于升降缆5.2一头固定在外壳体1底部，另一头固定在升降绞车5.1的轴筒上，并与仪器舱4内的仪器一起相连，升降缆5.2不再给升降舱2向下的拉力，在浮力作用下，升降舱2向上浮起，直至浮出海面；当升降绞车5.1旋转使升降缆5.2收纳时，在升降缆5.2对升降舱2的拉力的作用下，升降舱2克服浮力下降，直至落入到外壳体1内。

上述的海底传输缆8为光电混合缆，它通过高压的送电方式向接驳盒输电，在接驳盒内有专门的电源变换设备将海底传输缆8传输的高压电转换为低压电为接驳盒内的各仪器设备供电。海底传输缆8内还有多根光纤用于传输各种数据和工作测控指令。更加优选的，海底传输缆8是高强度的钢丝铠装粗缆，可承受海上布放时布缆船高强度的海上施工。

升降缆5.2为光电混合缆，可以通过电线输电和通过光纤传送信号。更加优选的，升降缆5.2是凯夫拉增强的高强度柔性细缆，方便在升降绞车5.1的绞盘上缠绕。该升降式海底接驳盒在水下正常工作时，外壳体1稳固于海底，升降舱2置于外壳体1内，在升降缆5.2的力的作用下克服浮力稳定在外壳体1内，外壳体1外部有抗损护体6，抗损护体6，该抗损护体6的形状为圆锥台形、圆柱形或其他几何形状。所述的外壳体1与抗损护体6固定为一体，或者二者一体式成型。该抗损护体6的设计保持了接驳盒在海底的稳定和防止船舶锚链和渔船拖网对接驳盒的损毁。当接驳盒内部的设备需要维修、维护或加挂更换外接设备时，通过外部的岸基站控制升降绞车5.1旋转，在升降绞车5.1释放升降缆5.2，升降舱2不再受升降缆5.2向下的拉力，在升降舱2自身浮力作用下，升降舱2升到海面，工程技术人员可方便地在水面上对海底接驳盒进行维护、维修和内外设备增减、更换操作。操作完成后，通过外部的岸基站控制升降绞车5.1反向旋转，升降绞车5.1收纳升降缆5.2，在升降绞，5.1和升降缆5.2牵引下升降舱2沉到海底并进入外壳体1内。

更详尽的，升降舱2的底部为封闭式圆底状，且底部中央设置有线缆孔，升降舱2顶部为开口状，顶部设置有可开启/关闭的升降舱盖3，该升降舱2整体呈正浮力设计，当升降舱2需要上升时，由地面岸站发出的控制指令通过海底传输缆8内的光纤传送到升降舱2内的升降控制单元，启动升降绞车5.1，释放升降缆5.2，在升降舱2浮力作用下，升降舱2上升到海面；当升降舱2需要下降时，由地面岸站发出的控制指令通过海底传输缆8内的光纤传送到升降舱2内的升降控制单元，启动升降绞车5.1，收卷升降缆5.2，在升降缆5.2拉力作用下，升降舱2下降并回到接驳盒外壳体1内。

另外，在水下升降舱盖3是水密关闭的，它只在水面装调升降舱2内部仪器时才打开。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种升降式海底接驳盒，该接驳盒设置在海底(7)上，并与海底(7)上设置的海底传输缆(8)连接，其特征在于：该接驳盒包括外壳体(1)和升降舱(2)两个部分，外壳体(1)固定在海底(7)上，升降舱(2)置于外壳体(1)内部，升降舱(2)与外壳体(1)之间无连接，升降舱(2)可相对外壳体(1)上升或者下降，转接细缆(9)穿过外壳体(1)进入升降舱(2)，连接升降舱(2)内的仪器和海底(7)上的海底传输缆(8)；

所述升降舱(2)内设置有位于上部的仪器舱(4)和位于下部的升降绞车舱(5)，仪器舱(4)内装置有电源转换、通信中继模块、对外信号接收处理和工作控制单元，升降绞车舱(5)内装置有升降绞车(5.1)，该升降绞车(5.1)的绞盘上缠绕了升降缆(5.2)，升降缆(5.2)一头固定在外壳体(1)底部，并通过转接细缆(9)与海底传输缆(8)相连，另一头固定在升降绞车(5.1)的轴筒上，并通过光电滑环与仪器舱(4)内仪器设备相连。

2.根据权利要求1所述的一种升降式海底接驳盒，其特征在于：所述的外壳体(1)外部设置有抗损护体(6)，该抗损护体(6)的形状为圆锥台形、圆柱形或其他几何形状。

3.根据权利要求2所述的一种升降式海底接驳盒，其特征在于：所述的外壳体(1)与抗损护体(6)固定为一体，或者二者一体式成型。

4.根据权利要求1所述的一种升降式海底接驳盒，其特征在于：所述的升降舱(2)的底部为封闭式圆底状，且底部中央设置有线缆孔。

5.根据权利要求4所述的一种升降式海底接驳盒，其特征在于：所述的升降舱(2)顶部为开口状，顶部设置有可开启/关闭的升降舱盖(3)。

6.根据权利要求1所述的一种升降式海底接驳盒，其特征在于：外接设备(10)通过插拔接头安装在升降舱盖(3)的顶部。

7.根据权利要求1所述的一种升降式海底接驳盒，其特征在于：海底传输缆(8)为光电混合缆，海底传输缆(8)内有用于传输各种数据和工作测控指令的多根光纤。

8.根据权利要求7所述的一种升降式海底接驳盒，其特征在于：所述的海底传输缆(8)是高强度的钢丝铠装粗缆。

9.根据权利要求1所述的一种升降式海底接驳盒，其特征在于：升降缆(5.2)为光电混合缆，而且是凯夫拉增强的高强度柔性细缆。