CN109398615B - 一种浮标用沉块的深海布放方法 - Google Patents

一种浮标用沉块的深海布放方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109398615B
CN109398615B CN201811246653.2A CN201811246653A CN109398615B CN 109398615 B CN109398615 B CN 109398615B CN 201811246653 A CN201811246653 A CN 201811246653A CN 109398615 B CN109398615 B CN 109398615B
Authority
CN
China
Prior art keywords
point
sinking block
sea
sinking
block
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
CN201811246653.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109398615A (zh
Inventor
孟威
陆海荣
李建文
张锦飞
刘笑麟
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 General Nuclear Power Corp
CGN Power Co Ltd
Suzhou Nuclear Power Research Institute Co Ltd
Original Assignee
China General Nuclear Power Corp
CGN Power Co Ltd
Suzhou Nuclear Power Research Institute Co 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 General Nuclear Power Corp, CGN Power Co Ltd, Suzhou Nuclear Power Research Institute Co Ltd filed Critical China General Nuclear Power Corp
Priority to CN201811246653.2A priority Critical patent/CN109398615B/zh
Publication of CN109398615A publication Critical patent/CN109398615A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109398615B publication Critical patent/CN109398615B/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 
    • B63B22/00—Buoys
    • B63B22/003—Buoys adapted for being launched from an aircraft or water vehicle;, e.g. with brakes deployed in the water
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B22/00—Buoys
    • B63B22/04—Fixations or other anchoring arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B22/00—Buoys
    • B63B22/04—Fixations or other anchoring arrangements
    • B63B22/08—Fixations or other anchoring arrangements having means to release or urge to the surface a buoy on submergence thereof, e.g. to mark location of a sunken object

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

本发明涉及一种浮标用沉块的深海布放方法，布放方法包括准备工作、准备工作完成后的投放工作；准备工作包括以下步骤：①在核电站取水口海域确定沉块的预定就位点；②对预定就位点所在区域进行海域温、盐、海流、情况摸底调查；③计算沉块海面投放点至沉块海底预定就位点之间的水平距离值，进而确定沉块的海面投放点；本发明通过现场水文数据的测量，确定沉块预定就位点，更具相应测量参数计算出沉块落水后位移值，对沉块海面投放点进行补偿修正，从而实现沉块的快速精准投放至海底既定就位点，为实现浮标载体的精确固定提供支持，降低核电厂取水口冷源安全事件的发生。

Description

一种浮标用沉块的深海布放方法
技术领域
本发明涉及属于核电厂安全领域，具体涉及一种浮标用沉块的深海布放方法。
背景技术
近年来，随着核电厂取水口冷源安全事件越来越多，在2004年～2008年期间累计发生61起，其中大部分都引起了机组的降功率，部分甚至引起了机组停堆。部分事件甚至直接对核电厂安全相关的系统造成较大影响。因此作为探测预警的前端部分，取水口延伸段布置了安装有大量探测设备的浮标等设施；浮标位置的精准与否关键在于其底部的沉块的投放，核电站取水口包含其延伸段中水文环境复杂，底部水流方向、流速不固定对沉块的布放有较大的影响；因此寻求一种更加精准快速的沉块布放方法成为本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种浮标用沉块的深海布放方法，从而使沉块能够快速精准的投放至既定位置。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种浮标用沉块的深海布放方法，布放方法包括准备工作、准备工作完成后的投放工作；准备工作包括以下步骤：①在核电站取水口海域确定沉块的预定就位点；②对预定就位点所在区域进行海域温、盐、海流、情况摸底调查；③计算沉块海面投放点至沉块海底预定就位点之间的水平距离值，进而确定沉块的海面投放点。
优选地，布放方法还包括对投放后的沉块的实际就位点进行测算并定位。这样便能够判断沉块的实际就位点沉块的与预定就位点是否一致，并根据具体的距离差值决定是否进行修正。
优选地，沉块预定就位点为核电站取水口海域方圆0.4～0.8海里范围内水深变化不超过50m的任一点。
进一步优选地，步骤①中确定沉块预定就位点的方法为：采用工程船舶在核电站取水口海域进行自东向西跨越一点进行1海里的直线测量，然后由南至北跨越该一点进行1海里的直线测量，确认水深变化不超过50m后，围绕上述的一点进行半径为0.5海里的圆形测量；若该一点半径0.5海里范围内水深变化不超过50m，则确定该一点为沉块预定就位点，使用差分GPS对该一点进行精确定位，以确定该一点具体坐标值。
优选地，步骤②中的海域温、盐、海流、情况摸底调查采用CTD和ADCP进行。
优选地，步骤②中进行的摸底调查包括以下步骤：a1、使用船舶压载铁200Kg模拟CTD采满水后的重量进行钢缆承重能力和简易底质情况调查；a2、将压载铁换成两台释放器，投放于水底，使用释放器甲板单元依次进行通讯、测距和释放命令测试，确保释放器状态良好；测试完毕后收回释放器，并检查释放器是否打开；a3、将释放器换成CTD进行温、盐剖面测量；a4、在进行上述a1、a2、a3步骤的同时使用船载ADCP进行海流观测，初步摸清该海域海流情况决定沉块投放时机。
优选地，步骤③中的计算方法为：沉块入水后垂向所受加速度为
Figure BDA0001840684980000021
到达海底时间为
Figure BDA0001840684980000022
沉块水平方向受到海流推动力产生的速度为kV，k为转化系数，其值在0—1之间；V为现场海流速度，则沉块到达海底时的水平位移为
Figure BDA0001840684980000023
进而沉块海面投放点至沉块海底预定就位点之间的水平距离值为
Figure BDA0001840684980000024
优选地，投放工作包括以下步骤：b1、到达沉块海面投放点前，将浮球、锚绳、释放器、沉块正确连接；b2、在确定投放时间后，根据该海域的海流变化趋势使工程船舶从逆向海流方向3海里处以小于3节船速向沉块海面投放点前进；b3、使用A型架起吊主浮体，缓慢将主浮体投入水中，然后触发释放勾，使主浮体自由漂浮与海面；b4、将锚绳投放；b5、起吊1吨重的沉块，在船只到达沉块海面投放点后触发释放勾释放沉块；b6、使用释放器甲板单元与释放器进行通讯确定沉块下落状态。
优选地，对投放后的沉块的实际就位点进行测算并定位的方法为：在锚绳上间隔设置两个潜标，将两个潜标和沉块上绑定释放器三者的位置信息与船舶定位点的位置信息进行融合，进而确定沉块具体位置信息。
优选地，工程船舶的吨位为5000吨以上。
由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：本发明通过现场水文数据的测量，确定沉块预定就位点，更具相应测量参数计算出沉块落水后位移值，对沉块海面投放点进行补偿修正，从而实现沉块的快速精准投放至海底既定就位点，为实现浮标载体的精确固定提供支持，降低核电厂取水口冷源安全事件的发生。
附图说明
图1为本发明的浮标用沉块的深海布放方法的原理示意图；
图2为本发明的采用三点法的三点测距示意图；
图3为本发明的工程船舶测深航线示意图；
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明做进一步详细的说明。
如图1、图2、图3所示，一种浮标用沉块的深海布放方法，布放方法包括准备工作、准备工作完成后的投放工作、对投放后的沉块的实际就位点进行测算并定位(这样便能够判断沉块的实际就位点沉块的与预定就位点是否一致，并根据具体的距离差值决定是否进行修正)；准备工作包括以下步骤：①在核电站取水口海域确定沉块的预定就位点；②对预定就位点所在区域进行海域温、盐、海流、情况摸底调查；③计算沉块海面投放点至沉块海底预定就位点之间的水平距离值，进而确定沉块的海面投放点。
本例中，工程船舶的吨位为5000吨以上。船舶配置：布放使用的工程船舶需在5000吨以上，后甲板有足够的投放空间及设备摆放空间；须有门吊、折臂吊及相应的绞车等；需船舶具有良好的定位系统，以保证投放期间能够准确的保持航向。投放时将船舶方向与海流方向相向而行，即顶流，在船尾通过卷扬或锚机进行布放。投放时尽量选择天气状况良好的情况下进行作业。以避免风对漂流浮球的影响。
具体地，沉块预定就位点为核电站取水口海域方圆0.4～0.8海里范围内水深变化不超过50m的任一点。步骤①中确定沉块预定就位点的方法为：(如图3所示设计航线)采用工程船舶在核电站取水口海域进行自东向西跨越一点进行1海里的直线测量，然后由南至北跨越该一点进行1海里的直线测量，确认水深变化不超过50m后，围绕上述的一点进行半径为0.5海里的圆形测量；若该一点半径0.5海里范围内水深变化不超过50m，则确定该一点为沉块预定就位点，使用差分GPS对该一点进行精确定位，以确定该一点具体坐标值。
步骤②中的海域温、盐、海流、情况摸底调查采用CTD和ADCP进行。拟使用CTD绞车简易测量底质情况，另需在投放前使用CTD和ADCP进行该海域温、盐、海流情况摸底调查，因此拟计划采取下列步骤(即步骤②中进行的摸底调查包括以下步骤)：a1、使用船舶压载铁200Kg模拟CTD采满水后的重量进行钢缆承重能力和简易底质情况调查；a2、将压载铁换成两台释放器，投放于水底，使用释放器甲板单元依次进行通讯、测距和释放命令测试，确保释放器状态良好；测试完毕后收回释放器，并检查释放器是否打开；a3、将释放器换成CTD进行温、盐剖面测量；a4、在进行上述a1、a2、a3步骤的同时使用船载ADCP进行海流观测，初步摸清该海域海流情况决定沉块投放时机。
步骤③中的计算方法为：船舶到达作业区域后需要对水深、洋流、风及地质条件等进行现场观测。通过船载测深仪对水深进行实时测量。通过船载ADCP对海流进行实时测量，由于海流在沿流方向变化不大，因此只需在选定的就位点纬度附近选取2条断面即可。由于沉块入水后沉块入水后垂向所受加速度为
Figure BDA0001840684980000041
到达海底时间为
Figure BDA0001840684980000042
沉块水平方向受到海流推动力产生的速度为kV，k为转化系数，其值在0—1之间；V为现场海流速度，则沉块到达海底时的水平位移为
Figure BDA0001840684980000043
进而沉块海面投放点至沉块海底预定就位点之间的水平距离值为
Figure BDA0001840684980000044
根据以上水深测量、海流测量以及力学的计算结果，确定沉块的投放点，以确保沉块入水后能漂流至预定就位点。
进一步地，沉块能否正常、顺利的投放，需要全体队员的高度协作。需投放船大副和水手长参与投放过程，船舶指挥由大副负责，确保投放过程中船舶相对于主浮体的运动速度保持在2-3节左右；水手长负责协调吊车和其他船员配合调查队员进行投放。因此投放工作包括以下步骤：b1、到达沉块海面投放点前，将浮球、锚绳、释放器、沉块正确连接；b2、在确定投放时间后，根据该海域的海流变化趋势使工程船舶从逆向海流方向3海里处以小于3节船速向沉块海面投放点前进；b3、使用A型架起吊主浮体，缓慢将主浮体投入水中，然后触发释放勾，使主浮体自由漂浮与海面；b4、将锚绳投放；b5、起吊1吨重的沉块，在船只到达沉块海面投放点后触发释放勾释放沉块；b6、使用释放器甲板单元与释放器进行通讯确定沉块下落状态。
此外，对投放后的沉块的实际就位点进行测算并定位的方法为：在锚绳上间隔设置两个潜标，将两个潜标和沉块上绑定的释放器三者的位置信息与船舶定位点的位置信息进行融合，进而确定沉块具体位置信息。投放完毕后为确定沉块位置，使用释放器甲板单元进行如下图所示三点以上测距，利用水深进行沉块位置的计算，具体地如下：(结合图1、图2所示)进行作业船短时间(3-5秒)启动漂流实验，根据GPS位置确定启动后作业船漂流的距离；进行作业船无动力漂流试验，记录时间和轨迹；进行浮球漂流实验，估算漂流状态下浮球相对作业船的速度；在此基础上，结合表层海流和风场观测，确定作业船开始进行沉块投放作业时的位置，制定作业船实施潜标系统布放作业的具体航行计划。同时根据水深测量确定锚绳的使用方案。在沉块上放置释放器或同样具有测距功能的水下定位系统，对沉块进行定位。为了更加准确确定沉块在水中位置，在锚绳上安装两个潜标和沉块上绑定的释放器，采用三点定位法，将三个潜标的位置信息与船舶定位点的位置信息进行融合，进而确定沉块具体位置信息。
综上所述，本发明通过现场水文数据的测量，确定沉块预定就位点，更具相应测量参数计算出沉块落水后位移值，对沉块海面投放点进行补偿修正，从而实现沉块的快速精准投放至海底既定就位点，为实现浮标载体的精确固定提供支持，降低核电厂取水口冷源安全事件的发生。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种浮标用沉块的深海布放方法，其特征在于：所述布放方法包括准备工作、准备工作完成后的投放工作；所述准备工作包括以下步骤：①在核电站取水口海域确定沉块的预定就位点；②对预定就位点所在区域进行海域温、盐、海流、情况摸底调查；③计算沉块海面投放点至沉块海底预定就位点之间的水平距离值，进而确定所述沉块的海面投放点；所述布放方法还包括对投放后的沉块的实际就位点进行测算并定位；步骤①中确定沉块预定就位点的方法为：采用工程船舶在核电站取水口海域进行自东向西跨越一点进行1海里的直线测量，然后由南至北跨越该一点进行1海里的直线测量，确认水深变化不超过50m后，围绕上述的一点进行半径为0.5海里的圆形测量；若该一点半径0.5海里范围内水深变化不超过50m，则确定该一点为沉块预定就位点，使用差分GPS对该一点进行精确定位，以确定该一点具体坐标值。
2.根据权利要求1所述的浮标用沉块的深海布放方法，其特征在于：所述沉块预定就位点为核电站取水口海域方圆0.4～0.8海里范围内水深变化不超过50m的任一点。
3.根据权利要求1所述的浮标用沉块的深海布放方法，其特征在于：步骤②中的海域温、盐、海流、情况摸底调查采用CTD和ADCP进行。
4.根据权利要求3所述的浮标用沉块的深海布放方法，其特征在于：步骤②中进行的摸底调查包括以下步骤：a1、使用船舶压载铁200Kg模拟CTD采满水后的重量进行钢缆承重能力和简易底质情况调查；a2、将压载铁换成两台释放器，投放于水底，使用释放器甲板单元依次进行通讯、测距和释放命令测试，确保释放器状态良好；测试完毕后收回释放器，并检查释放器是否打开；a3、将释放器换成CTD进行温、盐剖面测量；a4、在进行上述a1、a2、a3步骤的同时使用船载ADCP进行海流观测，初步摸清该海域海流情况决定沉块投放时机。
5.根据权利要求3所述的浮标用沉块的深海布放方法，其特征在于：步骤③中的计算方法为：沉块入水后垂向所受加速度为
Figure FDA0002441801790000011
到达海底时间为
Figure FDA0002441801790000012
沉块水平方向受到海流推动力产生的速度为kV，k为转化系数，其值在0—1之间；V为现场海流速度，则沉块到达海底时的水平位移为
Figure FDA0002441801790000013
进而沉块海面投放点至沉块海底预定就位点之间的水平距离值为
Figure FDA0002441801790000014
6.根据权利要求4所述的浮标用沉块的深海布放方法，其特征在于：所述投放工作包括以下步骤：b1、到达沉块海面投放点前，将浮球、锚绳、释放器、沉块正确连接；b2、在确定投放时间后，根据该海域的海流变化趋势使工程船舶从逆向海流方向3海里处以小于3节船速向沉块海面投放点前进；b3、使用A型架起吊主浮体，缓慢将主浮体投入水中，然后触发释放勾，使主浮体自由漂浮于 海面；b4、将锚绳投放；b5、起吊1吨重的沉块，在船只到达沉块海面投放点后触发释放勾释放沉块；b6、使用释放器甲板单元与释放器进行通讯确定沉块下落状态。
7.根据权利要求6所述的浮标用沉块的深海布放方法，其特征在于：所述对投放后的沉块的实际就位点进行测算并定位的方法为：在所述锚绳上间隔设置两个潜标，将所述的两个潜标和沉块上绑定的释放器三者的位置信息与船舶定位点的位置信息进行融合，进而确定所述沉块具体位置信息。
8.根据权利要求1所述的浮标用沉块的深海布放方法，其特征在于：所述工程船舶的吨位为5000吨以上。
CN201811246653.2A 2018-10-25 2018-10-25 一种浮标用沉块的深海布放方法 Active CN109398615B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811246653.2A CN109398615B (zh) 2018-10-25 2018-10-25 一种浮标用沉块的深海布放方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811246653.2A CN109398615B (zh) 2018-10-25 2018-10-25 一种浮标用沉块的深海布放方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109398615A CN109398615A (zh) 2019-03-01
CN109398615B true CN109398615B (zh) 2020-09-08

Family

ID=65469740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811246653.2A Active CN109398615B (zh) 2018-10-25 2018-10-25 一种浮标用沉块的深海布放方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109398615B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111427073A (zh) * 2020-03-20 2020-07-17 山东省科学院海洋仪器仪表研究所 一种基于gps差分定位系统的多锚点式浮标布放方法
CN113120166B (zh) * 2021-05-13 2023-04-25 自然资源部第一海洋研究所 一种极地锚碇潜标布放系统、方法、存储介质、计算机

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101318545B (zh) * 2008-05-16 2010-06-09 浙江大学 深海设备投放器
CN102495420B (zh) * 2011-12-13 2013-06-05 大连海事大学 一种水下目标精确定位系统及方法
US9902475B2 (en) * 2013-05-08 2018-02-27 Susan Waldrop Methods, systems, and devices for managing mooring sites
CN103466045B (zh) * 2013-09-11 2016-05-18 中国科学院海洋研究所 一种浅海潜标及其使用方法
CN103792512A (zh) * 2014-02-24 2014-05-14 哈尔滨工程大学 一种基于水平直线阵的近场三维被动定位方法
CN105151303B (zh) * 2015-08-06 2017-03-01 张子林 一种无人机投送装置及方法
CN105867426B (zh) * 2016-04-11 2018-08-21 西北工业大学 针对移动目标的飞机自动投放物资引导方法
CN106290128B (zh) * 2016-08-05 2019-07-12 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种大载样量多功能深海环境试样框架、试验装置及试验方法
CN207932904U (zh) * 2018-01-30 2018-10-02 中广核研究院有限公司 水下设备安装投放基站

Also Published As

Publication number Publication date
CN109398615A (zh) 2019-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106405662A (zh) 一种基于水下机器人的水下管线探测仪
CN107585263A (zh) 一种可定位的自沉浮深海系留探测平台
CN102866384A (zh) 大型水下吊装结构物位置姿态实时测量装置
CN109398615B (zh) 一种浮标用沉块的深海布放方法
CN113120166B (zh) 一种极地锚碇潜标布放系统、方法、存储介质、计算机
CN206057595U (zh) 一种基于水下机器人的水下管线探测仪
CN111271513B (zh) 海底管缆治理可视化定位引导方法
CN107462891B (zh) 一种三点式深海潜标定位方法
CN105464049A (zh) 深水抛填船实时测控验收系统及施工方法
CN102975816B (zh) 自升式钻井平台与海上固定平台对接定位引导方法
CN114966711B (zh) 一种面向载人潜水器的海水深度确定方法及系统
CN104698439B (zh) 一种实时检测软体排沉放位置的方法
RU2542625C1 (ru) Способ определения пространственного положения подводного трубопровода методом магнитометрической съемки
CN104932020A (zh) 载人潜水器长基线定位系统海上试验方法
CN116001984B (zh) 一种三锚系大型海洋浮标布放作业的施工方法
Fiorentino et al. Field test results from ellipsoid adcp buoy moored at the edge of the gulf stream
JP6231034B2 (ja) 水中重量が変化するアンカーブロックの沈設方法
KR100746907B1 (ko) 디지피에스를 이용한 진수 선박의 진수궤도 예측장치
CN204926087U (zh) 基于ecdis的船舶安全性智能评估系统
CN113155106B (zh) 一种长路由水深测量方法和测量系统
US20240201410A1 (en) Method for geomagnetically detecting submarine cable
CN115795778A (zh) 一种海上卫星发射船舶锚泊定位方法
CN115935638A (zh) 一种无人平台搭载多检测设备集成设计方法
Srivastava Hydrographic Surveys in Antarctica
Wang et al. Ship Architecture and Functionalities

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