CN110272000A - 一种水下紧急释放信标装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水下紧急释放信标装置和方法，包括天线密封舱、照明件、浮力件、电路舱、绞绳盘和电磁释放件，天线密封舱、照明件、电路舱、绞绳盘和电磁释放件与浮力件连接，所述天线密封舱中设置天线；照明件包括LED灯；绞绳盘上盘有若干圈的缆绳，缆绳的固定接头与绞绳盘固定连接，自由接头与水下设备连接；浮力件包括浮球和信标；电磁释放件的一端与浮力件连接，另一端与水下设备通过拉环件连接。本发明在水下设备出现故障的时候，信标能够自动上浮并发射GPS信号和光信号，为维修船只指引方位，并且维修船只捞起装置后，可以利用信标连接的缆绳直接回收水下设备，而不需要进行潜水操作，大大提高水下故障设备搜寻和回收效率。

Description

一种水下紧急释放信标装置和方法

技术领域

本发明属于水下作业领域，特别涉及一种水下紧急释放信标装置和方法。

背景技术

目前，越来越多的设备被投放于水下进行长期观测，比如海底观测网。如果水下设备出现故障而失去联络，如何找到水下设备并进行回收，是当前海洋工程中的一大难题。水下机器人、水下工程机械和其它水下装备在作业中会遇到各种突发事件而发生故障，或者在作业完毕后需要自行重新浮上水面。为了进行自救(或自回收)，这些设备通常需要释放带有强力缆绳的信标浮球，或采用抛掉压载重物的方式提供正浮力上浮。

释放装置最早出现在水声释放器中，其工作原理是：装置接收水声命令后打开挂钩、释放重物产生浮力，使应答器或水下测量仪器设备上浮得以回收，不甚方便，且没有自动监测功能。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种水下紧急释放信标装置，包括天线密封舱、照明件、浮力件、电路舱、绞绳盘和电磁释放件，其中，

所述天线密封舱、照明件、电路舱、绞绳盘和电磁释放件与浮力件连接，所述天线密封舱中设置天线；照明件包括LED灯；绞绳盘上盘有若干圈的缆绳，缆绳的固定接头与绞绳盘固定连接，自由接头与水下设备连接；浮力件包括浮球和信标，信标为标识作用；电磁释放件的一端与浮力件连接，另一端与水下设备通过拉环件连接；

所述电磁释放件包括吸合杆、电磁铁和割断件，吸合杆穿过水下设备的拉环件，所述割断件设置在吸合杆上，通电的电磁铁将吸合杆吸合，吸合杆从拉环件中脱出，割断件将电缆切断，整个电磁释放件与水下设备的拉环件分离。

优选地，所述电路舱中设置控制电路、继电器、GPS及天线模块、电池、电压测量模块和电磁驱动器，其中，

所述控制电路与继电器、GPS及天线模块、电池和电压测量模块分别连接，正常工作状态下，控制电路由水下设备的电源供电；紧急状态下，电池为控制电路和继电器供电；继电器还连接照明件和电磁驱动器，紧急状态下，控制电路控制继电器与电磁释放件中的电磁铁通电，并对照明件进行通断电；GPS及天线模块经天线密封舱中的天线发送GPS信号；电压测量模块将水下设备的电压传输给控制电路，控制电路监控水下设备的电压，电压超过设定时长处于设定电压以下判定为紧急状态。

优选地，所述电磁释放件通过钢丝绳与浮力件连接。

优选地，所述电磁释放件通过电磁释放件电缆与电路舱连接。

优选地，所述缆绳的自由接头通过拉钩与水下设备连接。

基于上述目的，本发明还提供了一种水下紧急释放信标方法，包括以下步骤：

S10，将水下紧急释放信标装置与水下设备连接装配，并一同投放到水下；

S20，电压测量模块持续监测到低电平信号后，控制电路判断为水下设备发生故障，触发紧急状态；

S30，控制电路控制电磁释放件动作，使得浮力件与水下设备分开，水下紧急释放信标装置开始上浮；

S40，浮力件上浮的过程中，绞绳盘中的缆绳不断释放；

S50，浮力件到达水面，GPS信号和照明件开始定时发射及闪烁；

S60，维修船只发现浮力件，并由浮力件连接的缆绳回收发生故障的水下设备。

与现有技术相比，本发明公开的水下紧急释放信标装置和方法，至少具有以下有益效果：

1、采用电压测量方式，判定水下设备的紧急状态，方便可靠；

2、电磁释放件与水下设备通过电磁铁与吸合杆配合连接，紧急状态下电磁铁通电，使吸合杆脱开水下设备的同时切断电缆，避免了对水下设备继续通电造成更严重的损坏；

3、天线密封舱、电路舱和电磁释放件水密可靠性高，可重复利用，安全性高。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明实施例水下紧急释放信标装置的结构框图；

图2为本发明实施例水下紧急释放信标装置的电磁释放件结构示意图；

图3为本发明实施例水下紧急释放信标装置的电路舱电路原理图；

图4为本发明实施例水下紧急释放信标方法的步骤流程图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

装置实施例参见图1-3，包括天线密封舱10、照明件20、浮力件30、电路舱40、绞绳盘50和电磁释放件60，其中，

天线密封舱10、照明件20、电路舱40、绞绳盘50和电磁释放件60与浮力件30连接，天线密封舱10中设置天线；照明件20包括LED灯；绞绳盘50上盘有若干圈的缆绳51，缆绳51的固定接头与绞绳盘50固定连接，自由接头与水下设备70连接；浮力件30包括浮球和信标，信标为标识作用；电磁释放件60的一端与浮力件30连接，另一端与水下设备70通过拉环件71连接；

电磁释放件60包括吸合杆63、电磁铁64和割断件65，吸合杆63穿过水下设备70的拉环件71，割断件65设置在吸合杆63上，通电的电磁铁64将吸合杆63吸合，吸合杆63从拉环件71中脱出，割断件65将电缆62切断，整个电磁释放件60与水下设备70的拉环件71分离。

电路舱40中设置控制电路41、继电器42、GPS及天线模块43、电池44、电压测量模块45和电磁驱动器46，其中，

控制电路41与继电器42、GPS及天线模块43、电池44和电压测量模块45分别连接，正常工作状态下，控制电路41由水下设备70的电源供电；紧急状态下，电池44为控制电路41和继电器42供电；继电器42还连接照明件20和电磁驱动器46，紧急状态下，控制电路41控制继电器42与电磁释放件60中的电磁铁64通电，并对照明件20进行通断电；GPS及天线模块43经天线密封舱10中的天线发送GPS信号；电压测量模块45将水下设备70的电压传输给控制电路41，控制电路41监控水下设备70的电压，电压超过设定时长处于设定电压以下判定为紧急状态。

具体实施例中，电磁释放件60通过钢丝绳61与浮力件30连接，通过电磁释放件60电缆62与电路舱40连接；缆绳51的自由接头通过拉钩与水下设备70连接。

通过上述设置，本装置与水下设备70一同投放于水下，与水下设备70连接的分别有电磁释放件60和缆绳51，电磁释放件60在紧急状态时由电路舱40中的控制电路41控制继电器42经电磁驱动器46对电磁铁64通电，电磁铁64产生强磁力将吸合杆63吸合，吸合杆63从水下设备70的拉环件71中脱出，同时吸合杆63上的割断件65将电缆62切断，即水下设备70与电路舱40分离，电磁释放件60通过钢丝绳61仍与浮力件30连接，浮力件30带动整个装置上浮，上浮过程中，绞绳盘50的缆绳51仍与水下设备70连接，由于水下设备70的牵拉，使得绞绳盘50上的缆绳51释放，直至装置浮于水面。上述的过程中控制电路41始终使得GPS及天线模块43通过天线发射信号，并且使照明件20闪烁，维修船只通过GPS信号的定位和照明件20的闪烁，再结合浮力件30上的信标，最终确定本装置，即确定了故障的水下设备70，收紧缆绳51便将故障的水下设备70回收。

方法实施例参见图4，包括以下步骤：

S10，将水下紧急释放信标装置与水下设备连接装配，并一同投放到水下；

S20，电压测量模块持续监测到低电平信号后，控制电路判断为水下设备发生故障，触发紧急状态；

S30，控制电路控制电磁释放件动作，使得浮力件与水下设备分开，水下紧急释放信标装置开始上浮；

S40，浮力件上浮的过程中，绞绳盘中的缆绳不断释放；

S50，浮力件到达水面，GPS信号和照明件开始定时发射及闪烁；

S60，维修船只发现浮力件，并由浮力件连接的缆绳回收发生故障的水下设备。

方法实施例参见装置实施例，不再赘述。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种水下紧急释放信标装置，其特征在于，包括天线密封舱、照明件、浮力件、电路舱、绞绳盘和电磁释放件，其中，

所述天线密封舱、照明件、电路舱、绞绳盘和电磁释放件与浮力件连接，所述天线密封舱中设置天线；照明件包括LED灯；绞绳盘上盘有若干圈的缆绳，缆绳的固定接头与绞绳盘固定连接，自由接头与水下设备连接；浮力件包括浮球和信标，信标为标识作用；电磁释放件的一端与浮力件连接，另一端与水下设备通过拉环件连接；

所述电磁释放件包括吸合杆、电磁铁和割断件，吸合杆穿过水下设备的拉环件，所述割断件设置在吸合杆上，通电的电磁铁将吸合杆吸合，吸合杆从拉环件中脱出，割断件将电缆切断，整个电磁释放件与水下设备的拉环件分离。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电路舱中设置控制电路、继电器、GPS及天线模块、电池、电压测量模块和电磁驱动器，其中，

所述控制电路与继电器、GPS及天线模块、电池和电压测量模块分别连接，正常工作状态下，控制电路由水下设备的电源供电；紧急状态下，电池为控制电路和继电器供电；继电器还连接照明件和电磁驱动器，紧急状态下，控制电路控制继电器与电磁释放件中的电磁铁通电，并对照明件进行通断电；GPS及天线模块经天线密封舱中的天线发送GPS信号；电压测量模块将水下设备的电压传输给控制电路，控制电路监控水下设备的电压，电压超过设定时长处于设定电压以下判定为紧急状态。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电磁释放件通过钢丝绳与浮力件连接。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电磁释放件通过电磁释放件电缆与电路舱连接。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述缆绳的自由接头通过拉钩与水下设备连接。

6.一种权利要求1-5之一所述装置的水下紧急释放信标方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10，将水下紧急释放信标装置与水下设备连接装配，并一同投放到水下；

S20，电压测量模块持续监测到低电平信号后，控制电路判断为水下设备发生故障，触发紧急状态；

S30，控制电路控制电磁释放件动作，使得浮力件与水下设备分开，水下紧急释放信标装置开始上浮；

S40，浮力件上浮的过程中，绞绳盘中的缆绳不断释放；

S50，浮力件到达水面，GPS信号和照明件开始定时发射及闪烁；

S60，维修船只发现浮力件，并由浮力件连接的缆绳回收发生故障的水下设备。