CN105539770A - 用于海上救援的救援潜水装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于海上救援的救援潜水装置及方法，所述救援潜水装置包括动力装置、控制系统、高压贮气缸、深度平衡气室及混气室，所述深度平衡气室及混气室分别连接至所述高压贮气缸，所述控制系统用于控制动力装置以推动所述救援潜水装置前进，及控制所述高压贮气缸中的高压气体进入所述混气室以加速所述救援潜水装置前进，所述控制系统还用于控制所述高压贮气缸的高压气体进入所述深度平衡气室使所述救援潜水装置浮起以对救援目标进行救援。本发明的救援潜水装置可以在水中快速抵达救援目标，提高了救援的效率。

Description

用于海上救援的救援潜水装置及方法
技术领域
本发明涉及海上救援领域，尤其涉及一种用于海上救援的救援潜水装置及方法。
背景技术
当前，我国周边海域争端不断，海洋权益面临严峻挑战，随时有发生海上冲突的可能。在海上军事冲突中，不可避免发生人员落海。落水人员的快速救捞更是海面救生的关键之一。
然而，当前救捞设备存在捕捞效率低、易造成救援人员生命危险诸多不足。具体地说，现有海上救援设备难以快速及时地对救援目标进行救援。如此一来，增加了救援的难度、延长了救援的时间及降低了救援的效率。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种用于海上救援的救援潜水装置，旨在解决现有技术中难以快速及时地对救援目标进行救援的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种用于海上救援的救援潜水装置，所述救援潜水装置包括框架体、动力装置、控制系统、高压贮气缸及深度平衡气室，该框架体内从尾部到前端依次设置所述动力装置、控制系统、高压贮气缸，所述框架体的外表面设置所述深度平衡气室，所述框架体的前端连接混气室，所述混气室均匀分布多个出气孔，所述深度平衡气室及混气室分别连接至所述高压贮气缸；
所述控制系统用于当所述救援潜水装置潜入水中预设深度时，控制所述动力装置推动所述救援潜水装置前进；
所述控制系统用于控制高压贮气缸中的高压气体进入混气室，并通过分布于混气室的出气孔喷出，在水中形成气流包裹所述救援潜水装置以加速所述救援潜水装置前进；
所述控制系统用于当所述救援潜水装置抵达救援目标水下预设区域时，控制所述高压贮气缸中的高压气体停止进入混气室，控制所述动力装置停止运行以使所述救援潜水装置位于所述水下预设区域；及
所述控制系统用于控制所述高压贮气缸中的高压气体进入所述深度平衡气室，以使所述深度平衡气室膨胀产生浮力，使得救援潜水装置浮起以对所述救援目标进行救援。
优选的，所述动力装置包括方向调整装置，所述方向调整装置为两个叶片交叉式结构，用于通过调整两个叶片之间的振幅可以调整所述救援潜水装置的方向。
优选的，所述深度平衡气室的材料为橡胶。
优选的，所述框架体内还包括回收气缸，所述回收气缸与所述深度平衡气室连接，所述回收气缸用于回收所述深度平衡气室的高压气体以使所述深度平衡气室收缩。
优选的，所述混气室为圆锥结构，所述混气室的圆锥底面与所述框架体的前端连接，所述混气室的圆锥底面均匀分布多个所述出气孔。
另一方面，本发明还提供一种用于海上救援的方法，该方法运用于救援潜水装置中，所述救援潜水装置包括框架体、动力装置、控制系统、高压贮气缸及深度平衡气室，该框架体内从尾部到前端依次设置所述动力装置、控制系统、高压贮气缸，所述框架体的外表面设置所述深度平衡气室，所述框架体的前端连接混气室，所述混气室均匀分布多个出气孔，所述深度平衡气室及混气室分别连接至所述高压贮气缸，所述救援方法包括如下步骤；
当所述救援潜水装置潜入水中预设深度时，所述控制系统控制所述动力装置推动所述救援潜水装置前进；
所述控制系统控制高压贮气缸中的高压气体进入混气室，并通过分布于混气室的出气孔喷出，在水中形成气流包裹所述救援潜水装置以加速所述救援潜水装置前进；
当所述救援潜水装置抵达救援目标水下预设区域时，所述控制系统控制所述高压贮气缸中的高压气体停止进入混气室，控制所述动力装置停止运行以使所述救援潜水装置位于所述水下预设区域；及
所述控制系统用于控制所述高压贮气缸中的高压气体进入所述深度平衡气室，以使所述深度平衡气室膨胀产生浮力，使得救援潜水装置浮起以对所述救援目标进行救援。
优选的，所述动力装置包括方向调整装置，所述方向调整装置为两个叶片交叉式结构，用于通过调整两个叶片之间的振幅可以调整所述救援潜水装置的方向。
优选的，所述深度平衡气室的材料为橡胶。
优选的，所述框架体内还包括回收气缸，所述回收气缸与所述深度平衡气室连接，所述回收气缸用于回收所述深度平衡气室的高压气体以使所述深度平衡气室收缩。
优选的，所述混气室为圆锥结构，所述混气室的圆锥底面与所述框架体的前端连接，所述混气室的圆锥底面均匀分布多个出气孔。
相较于现有技术，本发明所述用于海上救援的救援潜水装置采用了上述技术方案，达到了如下技术效果：通过高压气体在水中形成气流包裹所述救援潜水装置以加速所述救援潜水装置前进，提高了所述救援潜水装置中的速度，同时也可以调节救援潜水装置在水中的深度，降低了在水下进行救援的难度，缩短了救援时间，提高了救援效率。
附图说明
图1是本发明用于海上救援的救援潜水装置较佳实施例的结构示意图；
图2是本发明用于海上救援的救援潜水装置上浮时较佳实施例的场景示意图；
图3是本发明用于海上救援的救援潜水装置加速时较佳实施例的场景示意图；
图4是本发明用于海上救援的方法的优选实施例的流程图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成上述目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效进行详细说明。应当理解，本发明所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，图1是本发明用于海上救援的救援潜水装置较佳实施例的结构示意图。
所述救援潜水装置包括，但不限于，动力装置1、框架体2、控制系统3、高压液态气体缸4、气化器5、高压贮气缸6、深度平衡气室8、回收气缸10、第一高压气管12、第二高压气管13及混气室15。
所述框架体2内从尾部到前端依次设置动力装置1、控制系统3、高压贮气缸6，所述框架体2的外表面设置多个深度平衡气室8，所述框架体2的前端连接混气室15，所述混气室15均匀分布多个出气孔14，所述高压贮气缸6与所述深度平衡气室8及混气室15连接。具体地说，所述混气室15为圆锥结构，在圆锥底面均匀分布多个出气孔14。
所述动力装置1设置于所述框架体2的尾部，为所述救援潜水装置提供动力以驱动所述救援潜水装置在水中移动。所述动力装置1为涡轮。所述动力装置1还包括方向调整装置，所述方向调整装置为两个叶片交叉式结构，通过调整两个叶片之间的振幅可以调整所述救援潜水装置的方向。
所述高压液态气体缸4通过所述气化器5与所述高压贮气缸6连接，所述高压贮气缸6还设置多个第一单向阀7。所述高压贮气缸6通过所述第一单向阀7与所述深度平衡气室8连接，其中，一个第一单向阀7与一个深度平衡气室8连接。每个深度平衡气室8上设置一个第二单向阀9。每一个第二单向阀9还连接至所述回收气缸10，所述回收气缸10上还设置一个第三单向阀11。所述高压液态气体缸4内以液氮形式存储高压气体，所述高压液态气体缸4为所述高压贮气缸6提供高压气体。需要说明的是，在其它实施例中，所述高压液态气体缸4及所述气化器5可以省略。也就是说，只通过高压贮气缸6储存高压气体即可。所述高压液态气体缸4还包括充气口(图1中未示出)，该出气口通过外界设备(例如，液氮充气设备)预先为高压液态气体缸4输入液氮气体。需要说明的是，若高压液体气缸4及气化器5省略，则所述高压贮气缸6也包括一个充气口(未示出)，所述充气口用于从外界设备(例如，液氮充气设备)为所述高压贮气缸6充入高压气体。
此外，所述第一高压气管12及第二高压气管13还设置于所述框架体2内，其中，一个第一高压气管12的一端连接一个第一单向阀7，该第一高压气管12的另一端连接一个出气孔14，一个第二高压气管13的一端连接一个第三单向阀11，该第二高压气管13的另一端连接一个出气孔14。
所述控制系统3用于控制所述气化器5及第一单向阀7、第二单向阀9及第三单向阀11的开启及关闭，以通过所述高压液态气体缸4内的高压气体调节所述深度平衡气室8的体积，根据所述深度平衡气室8的体积以调整所述救援潜水装置在水中的深度。所述深度平衡气室8材料为橡胶，所述橡胶膨胀时，引起所述救援潜水装置体积变大。所述回收气缸10用于回收所述深度平衡气室8的高压气体以使所述深度平衡气室8收缩。
如图2所示，图2是本发明用于海上救援的救援潜水装置上浮时较佳实施例的场景示意图。
当救援潜水装置发现救援目标时，由所述动力装置1推动救援潜水装置前进，当救援潜水装置在海水中要做深度调整时，所述控制系统3开启气化器5，高压液态气体缸4的液氮气化进入高压贮气缸6，所述控制系统3开启第一单向阀7，使得所述高压贮气缸6中的高压气体进入深度平衡气室8，由于深度平衡气室8由橡胶组成，橡胶扩张，引起救援潜水装置体积变大，救援潜水装置上浮(如图2所示)。
当控制系统3关闭第一单向阀7并开启第二单向阀9，所述深度平衡气室8的高压气体进入回收气缸10，深度平衡气室8收缩，引起救援潜水装置体积变小，救援潜水装置下沉。
本发明还提供了一种用于海上救援的方法。
如图4所示，图4是本发明用于海上救援的方法的优选实施例的流程图。结合图1，在本实施例中，所述自动调节潜水深度的方法包括以下步骤：
步骤S10：当救援潜水装置潜入水中预设深度时，所述控制系统3控制所述动力装置1推动所述救援潜水装置前进。
步骤S11：所述控制系统3控制高压贮气缸6中的高压气体进入混气室15，并通过分布于混气室15的出气孔14喷出，在水中形成气流包裹所述救援潜水装置以加速所述救援潜水装置前进。具体地说，如图3所示，所述控制系统3开启气化器5，高压液态气体缸4的液氮气化进入高压贮气缸6，所述控制系统3开启第三单向阀11及与第一高压气管12连接的第一单向阀7，所述高压贮气缸6的高压气体通过第一高压气管12及第二高压气管13进入混气室15，通过均布于混气室15的出气孔14高速喷出，在水中形成气流包裹救援潜水装置(如图3所示中救援潜水装置边缘的气泡16，所述气泡16在图中用箭头表示)。由于救援潜水装置在空气中的阻力只有水中阻力的1％，这样减小救援潜水装置在水中运行的阻力，救援潜水装置前进速度相对于普通救援潜水装置有几倍提高，形成空泡弹，能够更快速地抵达救援目标。需要说明的是，若高压液态气体缸4及气化器5省略，高压气体预先储存于所述高压贮气缸6中，则所述控制系统3直接开启第三单向阀11及与第一高压气管12连接的第一单向阀7即可。
步骤S12：所述控制系统3判断救援潜水装置是否抵达救援目标水下预设区域。具体地说，所述控制系统3还设置定位装置(图1中未示出)，通过所述定位装置可以判断是否抵达救援目标水下预设区域。若救援潜水装置抵达救援目标水下预设区域，则步骤S13；若救援潜水装置没有抵达救援目标水下预设区域，重复执行步骤S12，直到救援潜水装置抵达救援目标水下预设区域。
步骤S13：当所述救援潜水装置抵达救援目标水下预设区域时，所述控制系统3控制高压贮气缸6中的高压气体停止进入混气室15，停止所述动力装置1的运行以使所述救援潜水装置位于所述水下预设区域。具体地说，所述控制系统3关闭第三单向阀11及与第一高压气管12连接的第一单向阀7，使得所述高压贮气缸6中的高压气体停止进入混气室15。
步骤S14：所述控制系统3控制所述高压贮气缸6中的高压气体进入深度平衡气室8，以使所述深度平衡气室8膨胀而产生浮力，使得救援潜水装置浮起以对救援目标进行救援。浮起后，所述救援目标位于所述救援潜水装置的表面，之后开启动力装置1使得所述救援潜水装置返回救援中心基底。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效功能变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于海上救援的救援潜水装置，其特征在于，所述救援潜水装置包括框架体、动力装置、控制系统、高压贮气缸及深度平衡气室，该框架体内从尾部到前端依次设置所述动力装置、控制系统、高压贮气缸，所述框架体的外表面设置所述深度平衡气室，所述框架体的前端连接混气室，所述混气室均匀分布多个出气孔，所述深度平衡气室及混气室分别连接至所述高压贮气缸；
所述控制系统用于当所述救援潜水装置潜入水中预设深度时，控制所述动力装置推动所述救援潜水装置前进；
所述控制系统用于控制高压贮气缸中的高压气体进入混气室，并通过分布于混气室的出气孔喷出，在水中形成气流包裹所述救援潜水装置以加速所述救援潜水装置前进；
所述控制系统用于当所述救援潜水装置抵达救援目标水下预设区域时，控制所述高压贮气缸中的高压气体停止进入混气室，控制所述动力装置停止运行以使所述救援潜水装置位于所述水下预设区域；及
所述控制系统用于控制所述高压贮气缸中的高压气体进入所述深度平衡气室，以使所述深度平衡气室膨胀产生浮力，使得救援潜水装置浮起以对所述救援目标进行救援。
2.如权利要求1所述的用于海上救援的救援潜水装置，其特征在于，所述动力装置包括方向调整装置，所述方向调整装置为两个叶片交叉式结构，用于通过调整两个叶片之间的振幅可以调整所述救援潜水装置的方向。
3.如权利要求1所述的用于海上救援的救援潜水装置，其特征在于，所述深度平衡气室的材料为橡胶。
4.如权利要求1所述的用于海上救援的救援潜水装置，其特征在于，所述框架体内还包括回收气缸，所述回收气缸与所述深度平衡气室连接，所述回收气缸用于回收所述深度平衡气室的高压气体以使所述深度平衡气室收缩。
5.如权利要求1所述的用于海上救援的救援潜水装置，其特征在于，所述混气室为圆锥结构，所述混气室的圆锥底面与所述框架体的前端连接，所述混气室的圆锥底面均匀分布多个所述出气孔。
6.一种用于海上救援的方法，该方法运用于救援潜水装置中，其特征在于，所述救援潜水装置包括框架体、动力装置、控制系统、高压贮气缸及深度平衡气室，该框架体内从尾部到前端依次设置所述动力装置、控制系统、高压贮气缸，所述框架体的外表面设置所述深度平衡气室，所述框架体的前端连接混气室，所述混气室均匀分布多个出气孔，所述深度平衡气室及混气室分别连接至所述高压贮气缸，所述救援方法包括如下步骤；
当所述救援潜水装置潜入水中预设深度时，所述控制系统控制所述动力装置推动所述救援潜水装置前进；
所述控制系统控制高压贮气缸中的高压气体进入混气室，并通过分布于混气室的出气孔喷出，在水中形成气流包裹所述救援潜水装置以加速所述救援潜水装置前进；
当所述救援潜水装置抵达救援目标水下预设区域时，所述控制系统控制所述高压贮气缸中的高压气体停止进入混气室，控制所述动力装置停止运行以使所述救援潜水装置位于所述水下预设区域；及
所述控制系统用于控制所述高压贮气缸中的高压气体进入所述深度平衡气室，以使所述深度平衡气室膨胀产生浮力，使得救援潜水装置浮起以对所述救援目标进行救援。
7.如权利要求6所述的用于海上救援的方法，其特征在于，所述动力装置包括方向调整装置，所述方向调整装置为两个叶片交叉式结构，用于通过调整两个叶片之间的振幅可以调整所述救援潜水装置的方向。
8.如权利要求6所述的用于海上救援的方法，其特征在于，所述深度平衡气室的材料为橡胶。
9.如权利要求6所述的用于海上救援的方法，其特征在于，所述框架体内还包括回收气缸，所述回收气缸与所述深度平衡气室连接，所述回收气缸用于回收所述深度平衡气室的高压气体以使所述深度平衡气室收缩。
10.如权利要求6所述的用于海上救援的方法，其特征在于，所述混气室为圆锥结构，所述混气室的圆锥底面与所述框架体的前端连接，所述混气室的圆锥底面均匀分布多个出气孔。
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