CN108540226B - 一种应急通讯浮标装置及相应救援方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种应急通讯浮标装置及相应救援方法，所述装置包括定位装置、浮力块、压缩弹簧、光纤、卷筒、框架、光纤滑环、吸盘、光纤插接件和充油电磁铁；定位装置固定于浮力块的顶部，用于浮标返回水面后发射自身位置；浮力块位于框架的上方，二者之间设置有压缩弹簧；吸盘固定于浮力块底部中央位置；充油电磁铁在通电后与吸盘相互吸附，用于限制浮力块的垂向位移；框架的上部设有限位杆，用于限制浮力块的水平方向位移；光纤缠绕在卷筒上，位于框架的下部，用于传输数据和控制指令。本发明使载人潜水器在水下遇险后，由水面母船直接介入完成抛载上浮等操作，也可为后期救援提供引导，提高了水下作业的安全性。

Description

一种应急通讯浮标装置及相应救援方法
技术领域
本发明属于水下救生技术领域，具体涉及一种应急通讯浮标装置及相应救援方法。
背景技术
对于载人潜水器来说，舱内人员的生命安全是第一要务，当出现紧急情况时，载人潜水器通常采取抛载等方式实现自救。
但是当舱内人员因故(如因剧烈撞击、二氧化碳浓度过高、温度过低等意外昏迷)无法完成自救操作时，水面母船只能通过水声电话呼叫舱内人员，或联系其他载人潜水器前往救援，这样无疑会延误救援时间，增加了伤亡概率。此时若能及时建立与水面母船之间的通讯联系，由水面人员协助或独立完成抛载操作，仍可以挽救舱内人员。目前尚未发现与此特别相关的技术方案。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种应急通讯浮标装置及相应救援方法，使载人潜水器在水下遇险后，不再孤立无援；必要时，水面母船可直接介入，完成抛载上浮等操作，也可为后期救援提供引导，目标更为明确，提高了水下作业的安全性。
为此，本发明采用了以下技术方案：
一种应急通讯浮标装置，包括定位装置、浮力块、压缩弹簧、光纤、卷筒、框架、光纤滑环、吸盘、光纤插接件和充油电磁铁；所述定位装置固定于浮力块的顶部，用于浮标返回水面后发射自身位置；所述浮力块位于框架的上方，二者之间设置有压缩弹簧；所述吸盘位于浮力块的底部，二者紧固连接；所述充油电磁铁固定在框架上，位于吸盘的正下方，充油电磁铁在通电后与吸盘相互吸附，用于限制浮力块的垂向位移；所述框架的上部设有限位杆，用于限制浮力块的水平方向位移；所述光纤缠绕在卷筒上，位于框架的下部，用于传输数据和控制指令；光纤的一端与光纤接插件连接，固定在浮力块的底部，必要时可拔下；光纤的另一端穿过卷筒的中心空筒与光纤滑环连接。
优选地，还包括保护罩，所述保护罩位于浮力块的顶部，用于保护定位装置，防止其受到磕碰损坏。
优选地，所述定位装置自带电源和频闪灯。
优选地，所述压缩弹簧包括多枚，高度相等，均位于浮力块和框架之间。
优选地，所述光纤滑环引出的光纤接入载人舱，用于保持光纤传输无间断。
优选地，所述充油电磁铁采用压力补偿原理，不需进行特殊的耐压设计，供电由潜水器电力系统提供。
一种应用所述应急通讯浮标装置进行救援的方法，包括以下步骤：
步骤一，载人潜水器发生故障导致充油电磁铁掉电，充油电磁铁与吸盘之间的吸引力丧失，释放浮力块，浮力块在压缩弹簧的作用下加速上浮；
步骤二，浮力块上浮至水面后，定位装置发射位置信号，水面母船通过定位装置确定其位置；
步骤三，将浮力块下方的光纤接插件拔下，与母船控制室连接，建立母船与载人潜水器的通讯联系；
步骤四，水面母船根据载人潜水器的舱内情况进行相应救援，包括协助出水、远程操控抛载、呼叫其他潜水器实施救援。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)使载人潜水器在水下遇险后，不再孤立无援。
(2)必要时，水面母船可直接介入，完成抛载上浮等操作，也可为后期救援提供引导，目标更为明确，提高了水下作业的安全性。
(3)设备简单可靠，使用灵活方便，无需增加额外的负担。
附图说明
图1是本发明所提供的一种应急通讯浮标装置的等轴侧视图。
图2是本发明所提供的一种应急通讯浮标装置的正视图(去除了部分框架和压缩弹簧)。
附图标记说明：1、保护罩；2、定位装置；3、浮力块；4、压缩弹簧；5、光纤；6、卷筒；7、框架；8、光纤滑环；9、吸盘；10、光纤接插件；11、充油电磁铁。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，其中的具体实施例以及说明仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
如图1和图2所示，本发明公开了一种应急通讯浮标装置，包括定位装置2、浮力块3、压缩弹簧4、光纤5、卷筒6、框架7、光纤滑环8、吸盘9、光纤插接件10和充油电磁铁11；所述定位装置2固定于浮力块3的顶部，用于浮标返回水面后发射自身位置；所述浮力块3位于框架7的上方，二者之间设置有压缩弹簧4；所述吸盘9位于浮力块3的底部，二者紧固连接；所述充油电磁铁11固定在框架7上，位于吸盘9的正下方，充油电磁铁11在通电后与吸盘9相互吸附，用于限制浮力块3的垂向位移；所述框架7的上部设有限位杆，用于限制浮力块3的水平方向位移；所述光纤5缠绕在卷筒6上，位于框架7的下部，用于传输数据和控制指令；光纤5的一端与光纤接插件10连接，固定在浮力块3的底部，必要时可拔下；光纤5的另一端穿过卷筒6的中心空筒与光纤滑环8连接。
具体地，还包括保护罩1，所述保护罩1位于浮力块3的顶部，用于保护定位装置2，防止其受到磕碰损坏。
具体地，所述定位装置2自带电源和频闪灯。
具体地，所述压缩弹簧4包括多枚，高度相等，均位于浮力块3和框架7之间。
具体地，所述光纤滑环8引出的光纤接入载人舱，用于保持光纤传输无间断。
具体地，所述充油电磁铁11采用压力补偿原理，不需进行特殊的耐压设计，供电由潜水器电力系统提供。
本发明还公开了一种应用所述应急通讯浮标装置进行救援的方法，包括以下步骤：
步骤一，载人潜水器发生故障导致充油电磁铁11掉电，充油电磁铁11与吸盘9之间的吸引力丧失，释放浮力块3，浮力块3在压缩弹簧4的作用下加速上浮；
步骤二，浮力块3上浮至水面后，定位装置2发射位置信号，水面母船通过定位装置2确定其位置；
步骤三，将浮力块3下方的光纤接插件10拔下，与母船控制室连接，建立母船与载人潜水器的通讯联系；
步骤四，水面母船根据载人潜水器的舱内情况进行相应救援，包括协助出水、远程操控抛载、呼叫其他潜水器实施救援。
实施例
一种应急通讯浮标装置的工作原理如下：通过程序设定(如长时间持续无人工操作则判定舱内人员出现意外)，或舱内人员有需要时主动操作，或供电系统故障等，使电磁铁掉电，释放浮力块。一段时间后，浮力块带着通讯光纤返回水面。水面母船通过定位装置给出的信息，搜寻并回收应急浮标。将浮力块下方的光纤接插件与水面控制室相连，使水面母船控制室与等待救援的载人潜水器建立光纤通讯。若载人潜水器舱内人员恢复工作状态，可进行水面指挥，互通信息，协助出水；若舱内人员仍未恢复，则代为操作，类似于无人遥控潜水器，实施远程抛载；若抛载后仍无法出水，有形的光纤也可作为引导线，有助于其他载人潜水器快速寻找到失事潜水器，实施救援。
整个装置的动作关系如下：(1)因故(如前述情形)充油电磁铁11掉电，释放浮力块3，且压缩弹簧4为浮力块3提供了一定的初始速度，加速上浮；(2)浮力块3返回水面后，水面母船通过定位装置2确定其位置，并将其回收；(3)将浮力块3下面的光纤接插件10拔下，并与母船控制室连接，建立母船与载人潜水器的通讯联系；(4)水面母船视载人潜水器舱内情况，或协助出水，或远程操控抛载，或呼叫其他潜水器实施救援。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则范围之内所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种应急通讯浮标装置，包括定位装置（2）、浮力块（3）、压缩弹簧（4）、光纤（5）、卷筒（6）、框架（7）、光纤滑环（8）、吸盘（9）、光纤插接件（10）和充油电磁铁（11），其特征在于：所述定位装置（2）固定于浮力块（3）的顶部，用于浮标返回水面后发射自身位置；所述浮力块（3）位于框架（7）的上方，二者之间设置有压缩弹簧（4）；所述吸盘（9）位于浮力块（3）的底部，二者紧固连接；所述充油电磁铁（11）固定在框架（7）上，位于吸盘（9）的正下方，充油电磁铁（11）在通电后与吸盘（9）相互吸附，用于限制浮力块（3）的垂向位移；所述框架（7）的上部设有限位杆，用于限制浮力块（3）的水平方向位移；所述光纤（5）缠绕在卷筒（6）上，位于框架（7）的下部，用于传输数据和控制指令；光纤（5）的一端与光纤接插件（10）连接，光纤接插件（10）固定在浮力块（3）的底部，光纤接插件（10）可拔下，光纤（5）的另一端穿过卷筒（6）的中心空筒与光纤滑环（8）连接；所述光纤滑环（8）引出的光纤接入载人舱，用于保持光纤传输无间断；
还包括保护罩（1），所述保护罩（1）位于浮力块（3）的顶部，用于保护定位装置（2），防止其受到磕碰损坏。
2.根据权利要求1所述的一种应急通讯浮标装置，其特征在于：所述定位装置（2）自带电源和频闪灯。
3.根据权利要求1所述的一种应急通讯浮标装置，其特征在于：所述压缩弹簧（4）包括多枚，高度相等，均位于浮力块（3）和框架（7）之间。
4.根据权利要求1所述的一种应急通讯浮标装置，其特征在于：所述充油电磁铁（11）采用压力补偿原理，不需进行特殊的耐压设计，供电由潜水器电力系统提供。
5.一种应用权利要求1至4中任一项所述的应急通讯浮标装置进行救援的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一，载人潜水器发生故障导致充油电磁铁（11）掉电，充油电磁铁（11）与吸盘（9）之间的吸引力丧失，释放浮力块（3），浮力块（3）在压缩弹簧（4）的作用下加速上浮；
步骤二，浮力块（3）上浮至水面后，定位装置（2）发射位置信号，水面母船通过定位装置（2）确定其位置；
步骤三，将浮力块（3）下方的光纤接插件（10）拔下，与母船控制室连接，建立母船与载人潜水器的通讯联系；
步骤四，水面母船根据载人潜水器的舱内情况进行相应救援，包括协助出水、远程操控抛载、呼叫其他潜水器实施救援。
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