CN107351976B - 海洋内波观测潜标的浮力系统及其设计方法 - Google Patents

海洋内波观测潜标的浮力系统及其设计方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107351976B
CN107351976B CN201710404819.8A CN201710404819A CN107351976B CN 107351976 B CN107351976 B CN 107351976B CN 201710404819 A CN201710404819 A CN 201710404819A CN 107351976 B CN107351976 B CN 107351976B
Authority
CN
China
Prior art keywords
buoyancy
unit
net
weight
control 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.)
Active
Application number
CN201710404819.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107351976A (zh
Inventor
李志刚
熊学军
高奇
于龙
王火平
陈亮
赵学艺
唐坤
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.)
China National Offshore Oil Corp CNOOC
First Institute of Oceanography SOA
CNOOC Deepwater Development Ltd
Original Assignee
China National Offshore Oil Corp CNOOC
First Institute of Oceanography SOA
CNOOC Deepwater Development Ltd
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 China National Offshore Oil Corp CNOOC, First Institute of Oceanography SOA, CNOOC Deepwater Development Ltd filed Critical China National Offshore Oil Corp CNOOC
Priority to CN201710404819.8A priority Critical patent/CN107351976B/zh
Publication of CN107351976A publication Critical patent/CN107351976A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107351976B publication Critical patent/CN107351976B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B71/00—Designing vessels; Predicting their performance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B22/00—Buoys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B22/00—Buoys
    • B63B2022/006—Buoys specially adapted for measuring or watch purposes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Farming Of Fish And Shellfish (AREA)
  • Cleaning Or Clearing Of The Surface Of Open Water (AREA)

Abstract

本发明公开了一种海洋内波观测潜标的浮力系统及其设计方法，浮力系统设计方法包括释放单元的大浮力控制：释放单元的净浮力为该释放单元水中净重的3倍；观测单元的裕量浮力控制：观测单元的净浮力为观测单元水中净重的1.2倍；连接系统的零浮力控制：连接系统的软连接采用零浮力连接缆，硬连接处加配零浮力控制单元；主浮体的总体浮力控制：主浮体净浮力为整个浮力系统除锚固系统和主浮体外水中净重的1倍；锚固系统的重量冗余控制：锚固系统重量的定量化控制底线至少为整个浮力系统除锚固系统外空气中总重量的3倍。本发明简化了潜标浮力系统的设计程序，操作方便，减少设计缺陷、提高潜标成功率，为海洋内波观测数据的可靠性和有效性提供了保证。

Description

海洋内波观测潜标的浮力系统及其设计方法
技术领域
本发明涉及海洋内波观测技术领域，尤其涉及一种海洋内波观测潜标的浮力系统及其设计方法。
背景技术
潜标是海洋内波观测的传统方式，其浮力系统的设计至关重要，首先要保证在内波经过时观测仪器位置的稳定性，还要求做到布放顺利和回收方便。
通过浮力计算进行浮力系统设计是基本的步骤，但必须建立在对潜标观测的具体目的和生存环境有系统把握的基础上，否则计算的结果有可能产生误导，曾发生过多起依赖盲目计算而导致的潜标丢失事故；相反，只依赖粗框架的物理把握而不进行精确的计算，则会导致成本的浪费和无用功的增加，甚至也会影响到观测的效果。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种提高潜标成功率的海洋内波观测潜标的浮力系统及其设计方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种海洋内波观测潜标的浮力系统设计方法，包括：
释放单元的大浮力控制：释放单元的净浮力为该释放单元水中净重的3倍；
观测单元的裕量浮力控制：观测单元的净浮力为观测单元水中净重的1.2倍；
连接系统的零浮力控制：连接系统的软连接采用零浮力连接缆，硬连接处加配零浮力控制单元；
主浮体的总体浮力控制：主浮体净浮力为整个浮力系统除锚固系统和主浮体外水中净重的1倍；
锚固系统的重量冗余控制：锚固系统重量的定量化控制底线至少为整个浮力系统除锚固系统外空气中总重量的3倍。
优选地，在释放单元的大浮力控制中，在所述释放单元上连接浮力控制单元，使得所述释放单元的净浮力为该释放单元水中净重的3倍。
优选地，在观测单元的裕量浮力控制中，在所述观测单元上连接裕量浮力控制单元，使得所述观测单元的净浮力为观测单元水中净重的1.2倍。
优选地，在连接系统的零浮力控制中，所述零浮力控制单元连接在所述连接系统和主浮体之间。
本发明还提供一种海洋内波观测潜标的浮力系统，包括锚固系统、依次连接在所述锚固系统上的释放单元、浮力控制单元、观测单元、裕量浮力控制单元、连接系统以及主浮体；
所述浮力控制单元位于所述释放单元和观测单元之间，使得所述释放单元的净浮力为该释放单元水中净重的3倍；所述裕量浮力控制单元位于所述观测单元和连接系统之间，使得所述观测单元的净浮力为观测单元水中净重的1.2倍。
优选地，所述浮力控制单元包括多个连接的浮力单体；所述浮力单体包括水滴状浮力单体。
优选地，所述锚固系统的重量至少为整个浮力系统除锚固系统外空气中总重量的3倍。
优选地，所述锚固系统包括本体部以及连接在所述本体部上的加重部。
优选地，所述浮力系统还包括连接在所述连接系统和主浮体之间的零浮力控制单元。
优选地，所述连接系统包括软连接和硬连接，所述软连接采用零浮力连接缆，所述零浮力控制单元装配在所述硬连接处。
本发明的有益效果：将系统的物理把握和精确的数学计算相结合，进行海洋内波观测潜标的浮力系统设计，并给出足够的误差裕量，最终给出定量化的浮力控制方法。本发明实用性强、通用性高，不仅简化了潜标浮力系统的设计程序，且重点突出、操作方便，可大大减少设计缺陷、提高潜标成功率，更为海洋内波观测数据的可靠性和有效性提供了保证。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明的海洋内波观测潜标的浮力系统的结构示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
参考图1，本发明的海洋内波观测潜标的浮力系统设计方法，包括：
释放单元6的大浮力控制：释放单元6的净浮力为该释放单元6水中净重的3倍。其中，在释放单元6的上部连接浮力控制单元1，使得释放单元的净浮力为该释放单元水中净重的3倍。为避免对释放通讯部位的遮挡，可采用组合方式，浮力控制单元1的每个浮力单体的外形以水滴状为宜。
观测单元7的裕量浮力控制：观测单元7的净浮力为观测单元7水中净重的1.2倍。其中，对各观测单元7的浮力进行分别控制，并给出合适裕量。在观测单元7上连接裕量浮力控制单元2，使得观测单元7的净浮力为观测单元7水中净重的1.2倍。
连接系统8的零浮力控制：连接系统8的软连接采用零浮力连接缆，硬连接处加配零浮力控制单元3。零浮力控制单元3连接在连接系统8和主浮体4之间。
主浮体4的总体浮力控制：主浮体4净浮力为整个浮力系统除锚固系统5和主浮体4外水中净重的1倍。通过主浮体4对整个浮力系统进行总体浮力控制，确保在其他部分浮力几乎全部丧失情况下仍能出露水面。
锚固系统5的重量冗余控制：锚固系统5重量的定量化控制底线至少为整个浮力系统除锚固系统5外空气中总重量的3倍。其中，锚固系统5用于定位在海底，锚固系统5的重量采用冗余控制，确保浮力系统不移位。
如图1所示，本发明的海洋内波观测潜标的浮力系统，可包括锚固系统5、依次连接在锚固系统5上的释放单元6、浮力控制单元1、观测单元7、裕量浮力控制单元2、连接系统8以及主浮体4。锚固系统5用于定位在海底，主浮体4可露出海面，连接系统8、裕量浮力控制单元2、观测单元7、浮力控制单元1、释放单元6则沿水深方向依次连接在主浮体4和锚固系统5之间。
其中，浮力控制单元1位于释放单元6和观测单元7之间，使得释放单元6的净浮力为该释放单元6水中净重的3倍。裕量浮力控制单元2位于观测单元7和连接系统8之间，使得观测单元7的净浮力为观测单元7水中净重的1.2倍。
作为选择，浮力控制单元1可包括多个连接的浮力单体。为避免浮力控制单元1对释放通讯部位的遮挡，多个浮力单体可采用依次连接方式组合，浮力单体包括水滴状浮力单体。
锚固系统5用于定位在海底，锚固系统5的重量采用冗余控制，确保浮力系统不移位；锚固系统5的重量至少为整个浮力系统除锚固系统外空气中总重量的3倍。通过锚固系统5的重量冗余控制，使得锚固系统5可包括本体部以及连接在本体部上的加重部；其中本体部(如图1中的阴影部分)为现有技术中锚固系统的主体，加重部为通过重量冗余控制在原有的主体上增加的部分。
进一步地，本发明的浮力系统还包括连接在连接系统8和主浮体4之间的零浮力控制单元3。
连接系统8可包括软连接和硬连接，软连接采用零浮力连接缆，零浮力控制单元3装配在硬连接处。
以上所述仅为本发明的实施例，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流程变换，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 (2)

1.一种海洋内波观测潜标的浮力系统设计方法，其特征在于，包括：
释放单元的大浮力控制：在所述释放单元上连接浮力控制单元，使释放单元的净浮力为该释放单元水中净重的3倍；
观测单元的裕量浮力控制：在所述观测单元上连接裕量浮力控制单元，使观测单元的净浮力为观测单元水中净重的1.2倍；
连接系统的零浮力控制：连接系统的软连接采用零浮力连接缆，硬连接处加配零浮力控制单元；所述零浮力控制单元连接在所述连接系统和主浮体之间；
主浮体的总体浮力控制：主浮体净浮力为整个浮力系统除锚固系统和主浮体外水中净重的1倍；
锚固系统的重量冗余控制：锚固系统重量的定量化控制底线至少为整个浮力系统除锚固系统外空气中总重量的3倍。
2.一种海洋内波观测潜标的浮力系统，其特征在于，包括锚固系统、依次连接在所述锚固系统上的释放单元、浮力控制单元、观测单元、裕量浮力控制单元、连接系统以及主浮体；
所述浮力控制单元位于所述释放单元和观测单元之间，使得所述释放单元的净浮力为该释放单元水中净重的3倍；所述裕量浮力控制单元位于所述观测单元和连接系统之间，使得所述观测单元的净浮力为观测单元水中净重的1.2倍；
所述浮力控制单元包括多个连接的浮力单体；所述浮力单体包括水滴状浮力单体；所述锚固系统的重量至少为整个浮力系统除锚固系统外空气中总重量的3倍；所述锚固系统包括本体部以及连接在所述本体部上的加重部；所述连接系统包括软连接和硬连接，软连接采用零浮力连接缆；
所述浮力系统还包括连接在所述连接系统和主浮体之间的零浮力控制单元，所述零浮力控制单元装配在所述硬连接处。
CN201710404819.8A 2017-06-01 2017-06-01 海洋内波观测潜标的浮力系统及其设计方法 Active CN107351976B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710404819.8A CN107351976B (zh) 2017-06-01 2017-06-01 海洋内波观测潜标的浮力系统及其设计方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710404819.8A CN107351976B (zh) 2017-06-01 2017-06-01 海洋内波观测潜标的浮力系统及其设计方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107351976A CN107351976A (zh) 2017-11-17
CN107351976B true CN107351976B (zh) 2020-02-28

Family

ID=60272004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710404819.8A Active CN107351976B (zh) 2017-06-01 2017-06-01 海洋内波观测潜标的浮力系统及其设计方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107351976B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108891536B (zh) * 2018-05-04 2020-12-22 山东省科学院海洋仪器仪表研究所 一种海底仪器系留结构及其回收方法
CN108839760A (zh) * 2018-06-08 2018-11-20 熊学军 卫星跟踪表层漂流浮标水帆的无滑脱控制方法
CN111348148B (zh) * 2020-02-28 2021-03-12 中国海洋大学 一种可分离式全剖面潜标观测系统及使用方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201497507U (zh) * 2009-10-16 2010-06-02 中国科学院海洋研究所 一种海洋要素全剖面监测装置
CN201980385U (zh) * 2010-10-29 2011-09-21 中国海洋大学 一种潜标破断保护装置
CN202320724U (zh) * 2011-10-31 2012-07-11 国家海洋局南海工程勘察中心 抗强海流主辅双浮标锚定系统
CN102582794A (zh) * 2012-03-02 2012-07-18 珠海天岳科技有限公司 一种浮力装置及系统
CN103759717A (zh) * 2014-01-22 2014-04-30 中国科学院半导体研究所 一种光纤温深潜标连续测量系统
CN105035271A (zh) * 2015-07-13 2015-11-11 中国海洋大学 潜标定载荷破断保护装置及方法
CN205168818U (zh) * 2015-11-22 2016-04-20 交通运输部南海航海保障中心北海航标处 一种防止航标漂移的装置
CN205353074U (zh) * 2016-02-24 2016-06-29 江西怡杉环保股份有限公司 一种用于地表水的水质监测设备
CN205686575U (zh) * 2016-06-23 2016-11-16 大连海事大学 穿浪式浮标结构及浮标系统

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201497507U (zh) * 2009-10-16 2010-06-02 中国科学院海洋研究所 一种海洋要素全剖面监测装置
CN201980385U (zh) * 2010-10-29 2011-09-21 中国海洋大学 一种潜标破断保护装置
CN202320724U (zh) * 2011-10-31 2012-07-11 国家海洋局南海工程勘察中心 抗强海流主辅双浮标锚定系统
CN102582794A (zh) * 2012-03-02 2012-07-18 珠海天岳科技有限公司 一种浮力装置及系统
CN103759717A (zh) * 2014-01-22 2014-04-30 中国科学院半导体研究所 一种光纤温深潜标连续测量系统
CN105035271A (zh) * 2015-07-13 2015-11-11 中国海洋大学 潜标定载荷破断保护装置及方法
CN205168818U (zh) * 2015-11-22 2016-04-20 交通运输部南海航海保障中心北海航标处 一种防止航标漂移的装置
CN205353074U (zh) * 2016-02-24 2016-06-29 江西怡杉环保股份有限公司 一种用于地表水的水质监测设备
CN205686575U (zh) * 2016-06-23 2016-11-16 大连海事大学 穿浪式浮标结构及浮标系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
深海潜标系留系统的设计;王明午;《海洋技术》;19890331;第8卷(第1期);第7-15页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN107351976A (zh) 2017-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107351976B (zh) 海洋内波观测潜标的浮力系统及其设计方法
CN101403910B (zh) 一种重力式深水网箱预测式控制方法及专用装置
CN203393692U (zh) 坐底式钻孔平台
CN205574247U (zh) 一种uuv浮力调节装置
CN203372366U (zh) 用于浅海静力触探的海上平台
CN103419906B (zh) A型深海浮动岛
CN108891536B (zh) 一种海底仪器系留结构及其回收方法
CN201826327U (zh) 一种可潜式水下景观隧道
CN111301611B (zh) 一种基于浮体结构的鲸类声呐监测仪固定平台的搭建方法
CN107084784B (zh) 一种移动式可升降四体船型水下测量平台
CN107226173A (zh) 用于dp系统海试的水下信标的投放装置及投放方法
CN105841869A (zh) 波浪滑翔器浮体受力监测装置及受力计算方法
CN203616093U (zh) 新型浮式海上多功能试验平台
CN115310215A (zh) 一种针对抱抓式深海沉物打捞的研究方法
CN215663871U (zh) 一种融合定位的深海信标
CN210954009U (zh) 一种适应水深变化的多层原位水质信息采集系统
CN204516366U (zh) 一种适用于海上浮动核电站的维修保障基地
CN203844977U (zh) 用于近海静力触探的海上平台装置
CN101526063A (zh) 动态式海流发电设备及其载具
Jiang Design of renewable energy devices
CN205916308U (zh) 海底探测打捞装置
NO338727B1 (no) Innhenting av seismiske data i områder dekket av is
CN111657198A (zh) 养殖设备
CN212208045U (zh) 一种船舶坞内移位自动控制系统
CN103907553B (zh) 开阔性海域人工鱼礁精准投放方法

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
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 100010 Beijing, Chaoyangmen, North Street, No. 25, No.

Co-patentee after: CNOOC DEEPWATER DEVELOPMENT Ltd.

Patentee after: CHINA NATIONAL OFFSHORE OIL Corp.

Co-patentee after: THE FIRST INSTITUTE OF OCEANOGRAPHY

Address before: 100010 Beijing, Chaoyangmen, North Street, No. 25, No.

Co-patentee before: CNOOC DEEPWATER DEVELOPMENT Ltd.

Patentee before: CHINA NATIONAL OFFSHORE OIL Corp.

Co-patentee before: THE FIRST INSTITUTE OF OCEANOGRAPHY

CP01 Change in the name or title of a patent holder