CN108266604A - 一种深海原位观测基座 - Google Patents

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翟京生
杨君
齐占峰
田文杰
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Abstract

本发明公开了一种深海原位观测基座，包括基座框架、基座上盖板、用于对接科学仪器舱的基座对接裙口、起吊环、支撑腿、液压支撑腿组件、基座电池组、基座控制舱、基座电能传输器、基座声学定位组件；所述起吊环、基座上盖板、基座对接裙口、基座电池组、基座控制舱、基座声学定位组件均通过螺栓与基座框架固定连接；所述支撑腿、液压支撑腿组件均与基座框架的连接法兰固定连接；所述基座电能传输器通过螺栓与基座对接裙口的下端固定连接；所述基座电池组、基座电能传输器、基座声学定位组件通过水密接插件与基座控制舱相连接。本发明可通过搭载不同传感器以及对接不同种类的科学仪器舱实现深海海底不同参数原位定点连续监测作业。

Description

一种深海原位观测基座
技术领域
本发明属于海洋观测技术领域，具体涉及一种深海原位观测基座。
背景技术
海床基是一种坐底型海洋观测系统，通过搭载不同仪器设备对海底及近海底范围内的海洋环境进行探测，它能够进行较长期定点观测能力同时具有良好的隐蔽性好。伴随海洋事业的不断发展，对海洋环境监测提出了越来越高的要求，海床基在应用过程中有两个突出问题亟待解决。第一，海床基不能实现长时间原位监测功能。目前海床基平台受制于携带能源的限制在布放点只能进行有限时间的监测作业，在携带能源耗尽之前必须进行回收作业。当海床基再次布放时不能到达上次布放的位置，即不能实现原位置的观测作业；第二，国内现有的海床基的功能较为单一，大多针对特定厂家的仪器设备设计，不具备良好的扩展性和适应性。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种深海原位观测基座，可通过搭载不同传感器以及对接不同种类的科学仪器舱实现深海海底不同参数原位定点连续监测作业。
本发明所采用的技术方案是：一种深海原位观测基座，包括基座框架、基座上盖板、用于对接科学仪器舱的基座对接裙口、起吊环、支撑腿、液压支撑腿组件、基座电池组、基座控制舱、基座电能传输器、基座声学定位组件；所述起吊环通过螺栓与基座框架固定连接；所述基座上盖板通过螺栓与基座框架固定连接；所述基座对接裙口通过螺栓与基座框架固定连接；所述支撑腿与基座框架底部的连接法兰固定连接；所述液压支撑腿组件与基座框架侧面的连接法兰固定连接；所述基座电池组通过螺栓与基座框架固定连接；所述基座控制舱通过螺栓与基座框架固定连接；所述基座电能传输器通过螺栓与基座对接裙口的下端固定连接；所述基座声学定位组件通过螺栓与基座框架固定连接；所述基座电池组、基座电能传输器、基座声学定位组件通过水密接插件与基座控制舱相连接。
进一步的，所述液压支撑腿组件包括液压缸、支腿、防沉座和铰链；所述液压缸一端通过法兰与基座框架转动连接，另一端通过法兰与支腿转动连接；所述支腿一端通过法兰与铰链固定连接，另一端通过法兰与防沉座固定连接；所述铰链远离支腿的一端通过法兰与基座框架固定连接；所述液压缸通过水密电缆及水密接插件与基座控制舱相连接，以实现基座控制舱控制液压支撑腿组件伸缩。
进一步的，所述基座声学定位组件包括声通讯猫、声通讯底板、声通讯压紧盖、内六角圆柱头螺钉和声通讯安装板；所述声通讯底板与声通讯压紧盖通过内六角圆柱头螺钉固定连接，并将声通讯猫通过上下两个凸台固定在声通讯底板与声通讯压紧盖之间；所述声通讯安装板一面与声通讯底板固定连接，另一面通过螺栓与基座框架固定连接；所述声通讯猫通过水密电缆及水密接插件与基座控制舱相连接。
进一步的，所述基座控制舱、基座电能传输器以及基座电池组均采用独立耐压密封结构，所述基座电能传输器、基座电池组通过水密电缆及水密接插件与基座控制舱相连接，以实现电气连接。
进一步的，科学仪器舱能通过所述基座对接裙口与深海原位观测基座对接，为深海原位观测基座充电用于数据采集、存储与传输。
本发明的有益效果是：
本发明设置有可收放的液压支撑腿组件。液压支腿组件收缩状态时，深海原位观测基座具有较小的结构尺寸，便于运输和海上作业；液压支腿组件打开状态时，深海原位观测基座具有与海底更大的接触面积和抓地力，有利于深海原位观测基座的水平位置和竖直位置保持。
本发明深海原位观测基座具有水平位置和竖直位置保持能力，能够实现深海原位定点观测。深海原位观测基座的基座电池组电能来源于自身以及科学仪器舱中的电池组，通过科学仪器舱重复回收过程与布放过程可实现深海原位观测基座长时间的连续观测。通过深海原位观测基座、科学仪器舱的配合使用，可实现深海原位观测基座的深海海底长时间原位定点观测能力。
附图说明
图1是深海原位观测基座示意图(液压支腿组件打开状态)；
图2是深海原位观测基座俯视图(液压支腿组件打开状态)；
图3是深海原位观测基座前视图(液压支腿组件打开状态)；
图4是深海原位观测基座前视图(液压支腿组件收缩状态)；
图5是深海原位观测基座的液压支撑腿组件示意图；
图6是深海原位观测基座的基座声学定位组件示意图；
图7是科学仪器舱与深海原位观测基座对接裙口对接示意图；
附图标注：11-科学仪器舱、15-仪器电能传输器、17-基座上盖板、18-基座对接裙口、19-起吊环、20-液压支撑腿组件、21-基座电池组、22-基座控制舱、 23-基座电能传输器、24-基座声学定位组件、25-基座框架、26-支撑腿；201-液压缸、202-支腿、203-防沉座、204-铰链、241-声通讯猫、242-声通讯底板、243- 声通讯压紧盖、244-内六角圆柱头螺钉、245-声通讯安装板。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
如附图1至图4所示，本发明提供的一种深海原位观测基座，包括：基座框架25、基座上盖板17、基座对接裙口18、起吊环19、支撑腿26、液压支撑腿组件20、基座电池组21、基座控制舱22、基座电能传输器23、基座声学定位组件24。
所述起吊环19通过螺栓与基座框架25固定连接；所述基座上盖板17通过螺栓与基座框架25固定连接；所述基座对接裙口18通过螺栓与基座框架25固定连接；所述支撑腿26与基座框架25底部的连接法兰固定连接；所述液压支撑腿组件20与基座框架25侧面的连接法兰固定连接；所述基座电池组21通过螺栓与基座框架25固定连接；所述基座控制舱22通过螺栓与基座框架25固定连接；所述基座电能传输器23通过螺栓与基座对接裙口18的下端固定连接。
所述基座声学定位组件24通过螺栓与基座框架25固定连接；所述基座电池组21、基座电能传输器23、基座声学定位组件24通过水密接插件与基座控制舱 22相连接。
如图5所示，所述液压支撑腿组件20包括液压缸201、支腿202、防沉座 203和铰链204；所述液压缸201一端通过法兰与基座框架25转动连接，另一端通过法兰与支腿202转动连接；所述支腿202一端通过法兰与铰链204固定连接，另一端通过法兰与防沉座203固定连接；所述铰链204远离支腿202的一端通过法兰与基座框架25固定连接；所述液压缸201通过水密电缆及水密接插件与基座控制舱22相连接，以实现基座控制舱22控制液压支撑腿组件20伸缩。
如图6所示，所述基座声学定位组件24包括声通讯猫241、声通讯底板242、声通讯压紧盖243、内六角圆柱头螺钉244和声通讯安装板245；所述声通讯底板242与声通讯压紧盖243通过4个内六角圆柱头螺钉244固定连接，并将声通讯猫241通过上下两个凸台固定在声通讯底板242与声通讯压紧盖243之间；所述声通讯安装板245一面与声通讯底板242固定连接，另一面通过螺栓与基座框架25固定连接；所述声通讯猫241通过水密电缆及水密接插件与基座控制舱22 相连接。
本发明深海原位观测基座中的所述基座控制舱22、基座电能传输器23以及基座电池组21等均采用独立耐压密封结构，所述的耐压是指各组件在深海中能承受的最大压力为30MPa，所述基座电能传输器23、基座电池组21通过水密电缆及水密接插件与基座控制舱22相连接，以实现电气连接。各组件的独立密封结构能保证深海原位观测基座的耐压性能，同时可以提高系统的可靠性。
深海原位观测基座布放过程：作业船只将深海原位观测基座吊放到海底；当深海原位观测基座到达海底后，基座控制组件22控制液压支撑腿组件20由收缩状态变为支撑状态；由基座电池组21提供电能，基座控制组件22控制基座声学定位组件24启动。
如图7所示，科学仪器舱11可通过基座对接裙口18与深海原位观测基座对接，并且，科学仪器舱11的仪器电池组在仪器控制舱控制下，通过仪器电能传输器15和基座电能传输器23为基座电池组21充电，实现为深海原位观测基座充电用于数据采集、存储与传输。
尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种深海原位观测基座，其特征在于，包括基座框架、基座上盖板、用于对接科学仪器舱的基座对接裙口、起吊环、支撑腿、液压支撑腿组件、基座电池组、基座控制舱、基座电能传输器、基座声学定位组件；所述起吊环通过螺栓与基座框架固定连接；所述基座上盖板通过螺栓与基座框架固定连接；所述基座对接裙口通过螺栓与基座框架固定连接；所述支撑腿与基座框架底部的连接法兰固定连接；所述液压支撑腿组件与基座框架侧面的连接法兰固定连接；所述基座电池组通过螺栓与基座框架固定连接；所述基座控制舱通过螺栓与基座框架固定连接；所述基座电能传输器通过螺栓与基座对接裙口的下端固定连接；所述基座声学定位组件通过螺栓与基座框架固定连接；所述基座电池组、基座电能传输器、基座声学定位组件通过水密接插件与基座控制舱相连接。
2.根据权利要求1所述的一种深海原位观测基座，其特征在于，所述液压支撑腿组件包括液压缸、支腿、防沉座和铰链；所述液压缸一端通过法兰与基座框架转动连接，另一端通过法兰与支腿转动连接；所述支腿一端通过法兰与铰链固定连接，另一端通过法兰与防沉座固定连接；所述铰链远离支腿的一端通过法兰与基座框架固定连接；所述液压缸通过水密电缆及水密接插件与基座控制舱相连接，以实现基座控制舱控制液压支撑腿组件伸缩。
3.根据权利要求1所述的一种深海原位观测基座，其特征在于，所述基座声学定位组件包括声通讯猫、声通讯底板、声通讯压紧盖、内六角圆柱头螺钉和声通讯安装板；所述声通讯底板与声通讯压紧盖通过内六角圆柱头螺钉固定连接，并将声通讯猫通过上下两个凸台固定在声通讯底板与声通讯压紧盖之间；所述声通讯安装板一面与声通讯底板固定连接，另一面通过螺栓与基座框架固定连接；所述声通讯猫通过水密电缆及水密接插件与基座控制舱相连接。
4.根据权利要求1所述的一种深海原位观测基座，其特征在于，所述基座控制舱、基座电能传输器以及基座电池组均采用独立耐压密封结构，所述基座电能传输器、基座电池组通过水密电缆及水密接插件与基座控制舱相连接，以实现电气连接。
5.根据权利要求1所述的一种深海原位观测基座，其特征在于，科学仪器舱能通过所述基座对接裙口与深海原位观测基座对接，为深海原位观测基座充电用于数据采集、存储与传输。
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