CN106741658A - 一种声信标自动布放结构 - Google Patents

一种声信标自动布放结构 Download PDF

Info

Publication number
CN106741658A
CN106741658A CN201610984706.5A CN201610984706A CN106741658A CN 106741658 A CN106741658 A CN 106741658A CN 201610984706 A CN201610984706 A CN 201610984706A CN 106741658 A CN106741658 A CN 106741658A
Authority
CN
China
Prior art keywords
acoustic
acoustic marker
automatic distributing
sinker
release unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610984706.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106741658B (zh
Inventor
孙大军
李海鹏
袁鑫
白强
郑翠娥
王永恒
张居成
韩云峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Engineering University
Original Assignee
Harbin Engineering University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Engineering University filed Critical Harbin Engineering University
Priority to CN201610984706.5A priority Critical patent/CN106741658B/zh
Publication of CN106741658A publication Critical patent/CN106741658A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106741658B publication Critical patent/CN106741658B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B27/00—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers
    • B63B27/10—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers of cranes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S1/00—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
    • G01S1/72—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using ultrasonic, sonic or infrasonic waves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Revetment (AREA)

Abstract

本发明属于海洋探测技术领域和海洋工程领域，具体涉及一种声信标自动布放结构。一种声信标自动布放结构，该结构包括声信标模块和锚系模块两部分，声信标模块包括换能器、浮力外壳、电子仓、声学释放器，锚系模块包括静水压力释放器、系留缆、锁紧钢缆、沉块、张紧器；所述换能器、电子仓与声学释放器为一体化设计，构成声信标主体，换能器位于声信标上部、声学释放器位于声信标底部。本发明通过静水压力释放器，完成了声信标在水下的自动布放，一方面减小了工作难度，提高了效率。另一方面也有效的避免了在布放过程中的人为因素干扰，能够很好的为海洋探索与开发提供服务。

Description

一种声信标自动布放结构
技术领域
本发明属于海洋探测技术领域和海洋工程领域，具体涉及一种声信标自动布放结构。
背景技术
水声技术是海洋探索开发的基础，声信标结构作为水声设备的载体，能够为水声设备在深海长期连续工作提供一个稳定可靠的工作平台。
对于声信标的布放，目前业界普遍采用分体式布放结构，即将浮体、声信标和沉块用缆绳依次连接，布放时采用人工方式依次投入水中。通过此种结构进行声信标的布放时，由于设备体积和重量较大，一般需要较多的人力，过程较为繁琐，存在一定的危险，在实际应用过程中，上述声信标布放结构显现出了诸多缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种声信标自动布放结构。
一种声信标自动布放结构，该结构包括声信标模块和锚系模块两部分，声信标模块包括换能器、浮力外壳、电子仓、声学释放器，锚系模块包括静水压力释放器、系留缆、锁紧钢缆、沉块、张紧器；所述换能器、电子仓与声学释放器为一体化设计，构成声信标主体，换能器位于声信标上部、声学释放器位于声信标底部，所述浮力外壳固定在声信标主体周围，所述静水压力释放器两端分别连接声信标模块和锁紧钢缆，所述锁紧钢缆两端与静水压力释放器端固定，所述张紧器位于沉块底部，串接在锁紧钢缆中间，所述系留缆位于沉块上部腔体内，两端分别连接所述声学释放器和所述沉块。
所述静水压力释放器的两端分别连接所述浮力外壳和所述锁紧钢缆，能够根据需求设定不同的启动深度，启动后会与所述锁紧钢缆和所述锁紧器一起脱离系统。
所述静水压力释放器为2个。
所述浮力外壳为厚度202毫米的微珠玻璃浮性材料。
所述系留缆为直径6毫米-8毫米的芳纶编织绳，抗拉强度大于1000千克。
所述系留缆盘绕时采用顺逆时针方向分段分层盘绕，层间采用少量石蜡固定。
所述沉块采用铸钢或铸铁件，重量不小于100千克，底部加沟槽设计。
本发明通过静水压力释放器，完成了声信标在水下的自动布放，一方面减小了工作难度，提高了效率。另一方面也有效的避免了在布放过程中的人为因素干扰，能够很好的为海洋探索与开发提供服务。
附图说明
图1本发明的布放结构示意图。
图2本发明的静水压力释放器内部结构示意图。
图3本发明的系留缆及盘缆装置示意图。
图4本发明的静水压力释放器启动后的系统示意图。
图5本发明布放过程示意图。
其中，1.换能器，2.浮力外壳，3.电子仓，4.声学释放器，5.静水压力释放器，6.系留缆(带盘缆装置)，7.沉块，8.锁紧钢缆，9.张紧器，41.端盖，42.壳体，43.定位销，44.O型圈，45.弹簧，46.挡板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
本发明包括一套适应海上试验的声信标自动布放结构，以及与之配套的布放方法。本发明能够有效的解决目前声信标布放过程中，步骤繁琐，工作效率低的问题，实现声信标的自动布放，更好的为海洋探索和研究服务。
一种声信标自动布放结构，其特征在于，该发明包括：
声信标模块，所述声信标模块包括换能器、浮力外壳、电子仓和声学释放器；
锚系模块，所述锚系模块包括静水压力释放器、系留缆、锁紧钢缆、沉块和张紧器。
所述浮力外壳固定在声信标周围，为深海浮力材料(玻璃微珠)，耐压6000米，外层喷涂聚脲材料，表面光滑，可以减小流阻力，具有弹性，有效减轻磨损及碰撞；
所述换能器位于浮力外壳顶部。
所述电子仓位于声信标中部，仓内为声信标的电路模块，外壳为钛合金密闭结构。
所述声学释放器位于浮力外壳底部。
所述静水压力传感器的两端分别连接所述浮力外壳和所述锁紧钢缆，能够在一定深度启动，启动后会与锁紧钢缆和张紧器一起脱离整个结构；
所述锁紧钢缆位于沉块的沟槽中，绕过沉块，两端与静水压力释放器端固定，还起到将沉块兜底的作用；
所述张紧器为花篮螺丝结构，位于沉块底部，串接在锁紧钢缆中间，能够收紧沉块与静水压力释放器之间的连接；
所述系留缆两端分别连接所述声学释放器和所述沉块，采用直径6-8毫米的芳纶编织绳，其抗拉强度大于1000千克，满足释放时的动载要求。系留缆配有排缆装置，设计在沉块的上部腔体内，可容纳200米以上系留缆盘绕，盘绕时采用顺逆时针方向分段分层盘绕，层间采用少量石蜡固定，以确保释放时系留缆逐层脱出，不会出现扭曲及缠绕；
所述沉块为铸钢或铸铁件，重量不小于100千克，底部加沟槽设计，使其具有一定的抓重比，锚碇可靠，沉块底部可以加装吊环，安装时，先将系留缆一端与沉块连接妥当，另一端连接释放器，中间部分规则地盘绕在沉块上的盘缆装置上，然后沉块与静水压力释放器对接。将锁紧钢缆置于沉块预留的沟槽中。
加工完成的静水压力释放器的端盖净重为M，端盖上下两侧受到的水压力分别为F上和F 下，端盖受到的浮力外壳提供的浮力为F浮，端盖受到力为F；
F＝F浮+F下-F上-Mg；
系统入水前，净水压力释放器内部没有进水F下＝0，系统入水后逐渐F下增大，直至F大于零，静水压力释放器的端盖与壳体脱离，弹簧定位销解除，在弹簧弹力作用下，静水压力释放器与系统脱离，实现声信标自动布放。
在静水压力释放器脱离的同时，带动锁紧钢缆和张紧器一同脱离系统。
根据不同的试验环境，可以调整浮力外壳的体积和静水压力释放器端盖的重量，使静水压力释放器能够在指定深度释放。
如图1-4所示，一种声信标自动布放结构包括换能器1、浮力外壳2、电子仓3、声学释放器4、静水压力释放器5、系留缆(带盘缆装置)6、沉块7、锁紧钢缆8、张紧器9(静水压力释放器两套、其余各一套)。如图2所示，静水压力释放器包括端盖41、壳体42、定位销43、O型圈44、，弹簧45、挡板46。净水压力释放器端盖41与浮力外壳2连接，另一端通过锁紧钢缆8和张紧器9与沉块7连接。声学释放器4和沉块7通过系留缆6连接。
布放前，然后按照图1将系统连接：将浮力外壳2固定在声信标周围，不能遮挡换能器1，浮力外壳2底部与静水压力释放器端盖固定，按照图3将系留缆5(带盘缆装置)用顺逆时针方向分段分层盘绕在沉块7的腔体内，层间采用少量石蜡固定，另外一端连接声学释放器4。将锁紧钢缆8置于沉块底部的沟槽中，绕过沉块，两端与静水压力释放器5固定，调节张紧器9使沉块7与静水压力释放器5之间的钢缆收紧。最后将整个系统挂在作业船的吊钩上，完成布放准备。
如图5，布放过程主要包括以下步骤：
1、根据需求选择布放时间和布放地点。
需要对布放地点的海底地址结构进行分析，尽量选择高低起伏较小的地点，结合天气和海况，最终确定布放时间、地点、深度(静水压力释放器启动深度)等。
2、作业船行驶到布放地点，进行布放准备。
准备工作主要包括：稳定作业船和组装系统。
3、使用作业船上的吊车将系统下放到水下。
当系统入水后，将吊车滑钩解脱，系统开始下沉。
4、自动布放声信标。
系统下降到指定深度后，静水压力释放器启动，脱离系统，声信标模块与锚系模块分离，沉块下沉到海底，实现声信标自动布放。
5、回收应答器模块。
水面发射回收命令，接到命令后，声学释放器启动，系留缆解脱，声信标单元与锚系分离，丢弃系留缆与沉块，声信标模块上浮至水面，由作业船完成回收。
实施例
中国南海某海域海底探测工作，布放声信标。根据本发明所采取的方法的步骤，组装设备，顺利布放四只声信标。
静水压力释放器在系统下沉至水面下6米处启动，自动布放声信标。
布放20日后，作业船依次使至四处布放地点，由船载水声设备发送回收信号，声学释放器启动，抛弃系留缆与沉块，上浮至水面，由作业船完成声信标的回收。
本发明的结构使用方法，包括以下步骤：
第一步，根据需求选择布放时间、布放地点、静水压力释放器启动深度。
第二步，作业船行驶到布放地点，进行系统组装。
第三步，从作业船甲板将系统通过滑钩起吊至舷外，下放入水后将滑钩解脱。
第四步，系统入水后，下沉指定深度后，静水压力释放器启动，脱离系统，声信标模块与锚系模块分离，沉块下沉至海底，实现自动布放。
第五步，水面发射回收命令，接到命令后，声学释放器启动，系留缆解脱，声信标与锚系分离，丢弃沉块与系留缆，声信标模块上浮至水面，由作业船完成声信标回收。

Claims (7)

1.一种声信标自动布放结构，其特征在于：该结构包括声信标模块和锚系模块两部分，声信标模块包括换能器、浮力外壳、电子仓、声学释放器，锚系模块包括静水压力释放器、系留缆、锁紧钢缆、沉块、张紧器；所述换能器、电子仓与声学释放器为一体化设计，构成声信标主体，换能器位于声信标上部、声学释放器位于声信标底部，所述浮力外壳固定在声信标主体周围，所述静水压力释放器两端分别连接声信标模块和锁紧钢缆，所述锁紧钢缆两端与静水压力释放器端固定，所述张紧器位于沉块底部，串接在锁紧钢缆中间，所述系留缆位于沉块上部腔体内，两端分别连接所述声学释放器和所述沉块。
2.根据权利要求1所述的一种声信标自动布放结构，其特征在于：所述静水压力释放器的两端分别连接所述浮力外壳和所述锁紧钢缆，能够根据需求设定不同的启动深度，启动后会与所述锁紧钢缆和所述锁紧器一起脱离系统。
3.根据权利要求1所述的一种声信标自动布放结构，其特征在于：所述静水压力释放器为2个。
4.根据权利要求1所述的一种声信标自动布放结构，其特征在于：所述浮力外壳为厚度202毫米的微珠玻璃浮性材料。
5.根据权利要求1所述的一种声信标自动布放结构，其特征在于：所述系留缆为直径6毫米-8毫米的芳纶编织绳，抗拉强度大于1000千克。
6.根据权利要求1所述的一种声信标自动布放结构，其特征在于：所述系留缆盘绕时采用顺逆时针方向分段分层盘绕，层间采用少量石蜡固定。
7.根据权利要求1所述的一种声信标自动布放结构，其特征在于：所述沉块采用铸钢或铸铁件，重量不小于100千克，底部加沟槽设计。
CN201610984706.5A 2016-11-09 2016-11-09 一种声信标自动布放结构 Active CN106741658B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610984706.5A CN106741658B (zh) 2016-11-09 2016-11-09 一种声信标自动布放结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610984706.5A CN106741658B (zh) 2016-11-09 2016-11-09 一种声信标自动布放结构

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106741658A true CN106741658A (zh) 2017-05-31
CN106741658B CN106741658B (zh) 2018-03-13

Family

ID=58972378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610984706.5A Active CN106741658B (zh) 2016-11-09 2016-11-09 一种声信标自动布放结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106741658B (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107807406A (zh) * 2017-09-29 2018-03-16 中国海洋大学 基于压差测量的深海底流变化观测装置
CN108549053A (zh) * 2018-03-15 2018-09-18 中国人民解放军91388部队 一种北斗同步及遥控的多信号体制水声定位信标系统
CN108928449A (zh) * 2018-05-04 2018-12-04 山东省科学院海洋仪器仪表研究所 一种海底线阵的回收装置及其回收方法
CN110356733A (zh) * 2019-08-27 2019-10-22 嘉兴中科声学科技有限公司 防爆信标及液体储存罐
CN111604877A (zh) * 2020-05-11 2020-09-01 神华神东煤炭集团有限责任公司 一种信标基站释放装置
CN111780852A (zh) * 2020-05-22 2020-10-16 中国船舶重工集团公司第七一五研究所 一种实时测量低频换能器深海性能的装置及方法
CN112937768A (zh) * 2021-03-23 2021-06-11 山东省科学院海洋仪器仪表研究所 一种智能一体自浮式声学释放机构
CN114013567A (zh) * 2021-10-27 2022-02-08 山东北溟科技有限公司 一种锚装置
CN114084281A (zh) * 2021-10-27 2022-02-25 浙江东溟科技有限公司 内藏式注水压力控制锚

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201477208U (zh) * 2009-09-10 2010-05-19 嘉兴中科声学科技有限公司 一种多工作模式水下声信标
CN101813761A (zh) * 2009-09-10 2010-08-25 嘉兴中科声学科技有限公司 一种多工作模式水下声信标
US20130272098A1 (en) * 2012-04-12 2013-10-17 Ceebus Tecnologies, Llc Underwater Acoustic Array, Communication and Location System
CN205469686U (zh) * 2016-03-28 2016-08-17 青岛海洋地质研究所 一种用于近海底探测的拖曳式载体
CN105891674A (zh) * 2016-04-08 2016-08-24 河海大学常州校区 海底动力电缆局部放电部位快速定位装置及方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201477208U (zh) * 2009-09-10 2010-05-19 嘉兴中科声学科技有限公司 一种多工作模式水下声信标
CN101813761A (zh) * 2009-09-10 2010-08-25 嘉兴中科声学科技有限公司 一种多工作模式水下声信标
US20130272098A1 (en) * 2012-04-12 2013-10-17 Ceebus Tecnologies, Llc Underwater Acoustic Array, Communication and Location System
CN205469686U (zh) * 2016-03-28 2016-08-17 青岛海洋地质研究所 一种用于近海底探测的拖曳式载体
CN105891674A (zh) * 2016-04-08 2016-08-24 河海大学常州校区 海底动力电缆局部放电部位快速定位装置及方法

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107807406A (zh) * 2017-09-29 2018-03-16 中国海洋大学 基于压差测量的深海底流变化观测装置
CN108549053A (zh) * 2018-03-15 2018-09-18 中国人民解放军91388部队 一种北斗同步及遥控的多信号体制水声定位信标系统
CN108928449A (zh) * 2018-05-04 2018-12-04 山东省科学院海洋仪器仪表研究所 一种海底线阵的回收装置及其回收方法
CN110356733A (zh) * 2019-08-27 2019-10-22 嘉兴中科声学科技有限公司 防爆信标及液体储存罐
CN111604877A (zh) * 2020-05-11 2020-09-01 神华神东煤炭集团有限责任公司 一种信标基站释放装置
CN111604877B (zh) * 2020-05-11 2021-11-05 神华神东煤炭集团有限责任公司 一种信标基站释放装置
CN111780852A (zh) * 2020-05-22 2020-10-16 中国船舶重工集团公司第七一五研究所 一种实时测量低频换能器深海性能的装置及方法
CN111780852B (zh) * 2020-05-22 2022-04-08 中国船舶重工集团公司第七一五研究所 一种实时测量低频换能器深海性能的装置及方法
CN112937768A (zh) * 2021-03-23 2021-06-11 山东省科学院海洋仪器仪表研究所 一种智能一体自浮式声学释放机构
CN114013567A (zh) * 2021-10-27 2022-02-08 山东北溟科技有限公司 一种锚装置
CN114084281A (zh) * 2021-10-27 2022-02-25 浙江东溟科技有限公司 内藏式注水压力控制锚

Also Published As

Publication number Publication date
CN106741658B (zh) 2018-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106741658B (zh) 一种声信标自动布放结构
US9828068B2 (en) Mechanical tether system for a submersible vehicle
EP0387076B1 (en) Offshore oil production system
EP2326552B1 (en) Method of locating a subsea structure for deployment
US11258105B2 (en) Subsurface marine battery pack
MX2011002875A (es) Metodo y aparato para instalaciones submarinas.
TW201000751A (en) System and method for deploying and retrieving a wave energy converter
AU2014245858B2 (en) Deployment system
CN101195404A (zh) 浮标三锚系留装置及其布放回收方法
Wang et al. Latest progress in deepwater installation technologies
RU2144611C1 (ru) Судно для добычи или транспортировки углеводородов с морских месторождений и способ налива нефти по погрузочному рукаву
CN110057747B (zh) 一种能实现投样水深交变的腐蚀试验装置
JP6820698B2 (ja) 係留索の継ぎ足し方法、浮体構造物の係留方法および浮体式洋上風力発電施設の施工方法
CN201834178U (zh) 基于小型船只的锚泊式浮标布放装置
CN100458362C (zh) 水下传感器链的快速布放装置
CN109703711A (zh) 一种无人值守的海上核电平台
CN113060245A (zh) 具备剖面实时供电和通信功能的分布式浮力配置潜标系统
CN209567062U (zh) 自由站立式水下基站支持系统
US8016521B1 (en) Method for deploying a deepwater mooring spread
CN106321028A (zh) 一种水下采油树的安装方法和系统
CN103754328B (zh) 一种水下传感器链快速布放的方法
CN110588895A (zh) 一种自动抛锚设备
CN117622383B (zh) 一种大张力系泊锚腿拖曳预张紧方法
JP2019124062A (ja) 係留システム及び係留システムの製造方法
CN202529761U (zh) 深海海底储罐安装装备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant