CN110466695B

CN110466695B - 一种落水集装箱定位及上浮装置

Info

Publication number: CN110466695B
Application number: CN201910772165.3A
Authority: CN
Inventors: 袁东林; 顾彩香; 邓伟涛
Original assignee: Shanghai Maritime University
Current assignee: Shanghai Maritime University
Priority date: 2019-08-21
Filing date: 2019-08-21
Publication date: 2021-07-20
Anticipated expiration: 2039-08-21
Also published as: CN110466695A

Abstract

本发明公开了一种落水集装箱定位及上浮装置，利用双定位和双浮力的优势，快速将落实集装箱准确定位及迅速上浮。所述浮力材料装有GPS定位芯片，所述集气气囊上浮到海平面起到二次定位作用；所述浮标材料装置在集装箱落水后，浮力材料将带动高压刻度气管上浮，所述集气气囊收集CO2气体和浮力材料一起为高压刻度气管提供双重浮力；所述高压刻度气管上的刻度判断落水集装箱位置，通过高压刻度气管送气给上浮气囊，所述上浮气囊的浮力带动落水集装箱上浮至海平面。本发明能克服落水集装箱定位困难及打捞不方便等问题，该发明操作方便、不影响通航。无需人员或机器人潜水，可以快速地将落水的集装箱上浮至海平面，提高打捞效率，减少船东的经济损失。

Description

一种落水集装箱定位及上浮装置

技术领域

本发明涉及海洋工程技术，属于水下打捞技术领域，具体涉及一种落水集装箱定位及上浮装置。

背景技术

随着经济和贸易的发展，集装箱运输方式在各国国民经济发展中的地位和作用越来越突出。由于水路运输相对安全性较高、且运输费用较低，所以是集装箱运输的主要方式之一。在内河与近海行驶着为数众多的集装箱运输船，由于恶劣气象条件、不利的航道条件、密集的船舶交通流分布、以及船舶驾驶人员的操作失误等原因，经常会造成集装箱落水事故。如果不及时打捞沉入水底的集装箱，不仅会造成货物损失，还会对航道安全带来潜在的危险。值得注意的是，近些年来危险品集装箱的运量在逐渐增加，这类货物通常具有腐蚀性、易燃易爆性、有毒性，一旦落水，将对生态环境安全带来巨大的隐患。因此，对落水集装箱及时进行快速探测与打捞具有重大的社会意义。

落水集装箱定位分为主动探测和浮标定位两大类。主动探测类通常采用成像声纳、激光成像技术对落水集装箱进行水下探测，主动探测类受水下环境影响较大，不能准确定位。浮标定位类主要有两种方式，第一种是由船员及时对落水集装箱投放定位装置，这种定位在恶劣气象条件、或是船舶发生碰撞等不利情况下，船员很难做到及时投放，从而造成无法定位。第二种采用了入水自动充气装置，每次发生作用后都需要更换充气装置，且所占体积较大，不便存放安装。

集装箱上浮方式主要是人员下潜和机器人下潜：人员下潜安装上浮装置比较精准，但人员下潜受海洋环境及水下深度的影响较大，且下潜风险较高，一般不到特殊时刻是不会选用人员下潜打捞集装箱。机器人下潜是通过水下机器人把上浮装置安装到水下集装箱，机器人下潜解决了人员下潜的高危性，但是水下机器在水下工作较为复杂，操作性困难且效率低、造价高。

针对目前落水集装箱探测定位和打捞上浮的技术存在的不足，发明一种新型的落水集装箱探测定位及上浮方法，从而克服现有技术的缺陷是十分有必要的。

发明内容

本发明的目的在于克服落水集装箱定位困难及打捞不方便，提供一种落水集装箱定位及上浮装置，该发明落水集装箱定位及打捞装置操作方便、不影响通航。无需人员或机器人潜水，可以快速地将落水的集装箱上浮至海平面，提高打捞效率，减少船东的经济损失。本发明是通过以下技术方案实现的：

一种集装箱定位及上浮装置，包括浮标定位装置、高压刻度气管和上浮气囊装置。其中，所述浮标定位装置，主要包括水溶性线、浮力材料、GPS定位芯片、CO2反应装置、疏水通气膜和集气气囊，所述水溶性线连接上浮气囊环和浮力材料，所述浮力材料下端是连接口，所述连接口连接高压刻度气管，所述GPS定位芯片固定在浮力材料内部，所述产生CO2反应装置内部包含硫酸铝和碳酸氢钠混合物、吸水棉，所述吸水棉在反应装置内部另一端固定浮力材料外端接触海水，所述疏水通气膜与产生CO2反应装置顶端相连，所述集气气囊与CO2反应装置连接。

所述高压刻度气管上端用气管口塞封口固定在漂浮材料内，所述高压刻度气管下端与上浮气囊相连，所述温差水溶性线与上浮气囊环连接用于固定高压刻度气管。

所述上浮气囊装置主要包括上浮气囊、上浮气囊环、上浮气囊角环、缆绳和缆绳锁扣，所述上浮气囊与高压刻度气管相连，所述上浮气囊环和温差水溶性线相连接，所述上浮气囊角环连接缆绳，所述缆绳连接缆绳锁扣，所述缆绳锁扣与缆绳连接集装箱角件。

附图说明

图1所示的是本发明型的外观结构图；

图2所示的是本发明型的浮标定位装置结构图；

图3所示的是本发明型的高压气管排列结构图；

图中：集装箱1、集装箱角件2、缆绳3、上浮气囊4、高压刻度气管5、温差水溶性线6、水溶性线7、浮力材料8、CO2反应装置9、集气气囊10、疏水通气膜11、吸水棉12、GPS定位芯片13、刻度值14、管头塞15.、硫酸铝和碳酸氢钠混合物16、螺栓固定件17、上浮气囊环18、缆绳锁扣19、上浮气囊角环20。

本发明的优点和有益效果为：

1.所述浮标定位装置包括浮力材料、遇水产生CO2反应装置、集气气囊和定位芯片。浮力材料和集气气囊为气管提供双重浮力，遇水反应产生CO2反应装置，化学反应过程不仅安全而且反应产物绿色环保对海水零污染，优于现存在的遇水自动充气浮标装置，遇水自动充气浮标装置的体积较大且装置较为复杂；集装箱落入水后浮标通过双重浮力作用下到达水面，浮力材料中的定位芯片和CO2集气气囊为集装箱落点提供双重定位，优于现存在的锚泊定位装置，锚泊定位装置，集装箱落水后由船员迅速将锚泊装置投向落水集装箱的达到定位，其受恶劣环境的影响且危险性高。

2.所述高压刻度气管的气管可克服深水压力，气管自带刻度可以清楚定位集装箱悬浮的位置，高压刻度气管用不同水溶性线固定，不同深度对应的水溶性线断裂，高压气管排列有序上浮，不会出现缠绕现象。

3.所述上浮气囊装置连接气管，通过人工充气慢慢上浮，比无需潜水员下水更安全，比机器人下水更经济有效。水下不同上浮气囊可同时充气上浮，提高打捞效率，降低海损，上浮气囊采用PVC材质重量轻耐高压、低温且可回收利用。

4.所述落水集装箱定位及上浮装置放置在集装箱侧壁部位，不影响集装箱装卸，上浮装置安放在集装箱侧壁之间具有减震作用，减少集装箱侧壁之间的减震气袋数量，节省运输成本。

5.整套集装箱定位及上浮装置安装方便，集装箱未落水情况下整套装置可循环使用。

具体实施方式

下面将结合本发明型实施例中的附图，对本发明型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1至3所示，本发明型提供一种技术方案：一种落水集装箱定位及上浮装置，包括上浮气囊装置、高压刻度气管和浮标材料装置。

所述浮标材料装置包括浮力材料8、CO2反应装置9、集气气囊10，浮力材料8与水溶性线7相连接，水溶性线7与上浮气囊环18相连接，在集装箱落水后海水浸泡水溶性线7后浮力材料8将上浮，CO2反应装置9与浮力材料8用螺栓固定件17相连接，CO2反应装置9内部有硫酸铝和碳酸氢钠混合物16和吸水棉12，吸水棉12周围为硫酸铝和碳酸氢钠混合物16，碳酸氢钠混合物16遇水产生CO2通过疏水通气膜11，疏水通气膜11上方为集气气囊10，CO2反应装置9被集气气囊10密封，CO2反应装置9和集气气囊10整体固定于浮力材料8，浮力材料8内有GPS定位芯片13，GPS定位芯片13与浮力材料8用螺栓固定件17相连接，浮力材料8与高压刻度气管5用螺栓固定件17相连接，高压刻度气管5顶部用气管塞15封口。

所述上浮气囊装置包括上浮气囊4、上浮气囊环18、上浮气囊角环20、温差水溶性线6和排列高压刻度气管5。高压刻度气管5底端与上浮气囊4相连接，高压刻度气管5排列在上浮气囊4内用温差水溶性线6系在上浮气囊环18上，上浮气囊角环20与集装箱角件2用缆绳3和缆绳锁扣19连接。

Claims

1.一种集装箱定位及上浮装置，包括浮标定位装置、高压刻度气管和上浮气囊装置，其特征在于，所述浮标定位装置主要包括水溶性线、浮力材料、GPS定位芯片、CO₂反应装置、疏水通气膜和集气气囊，所述水溶性线连接上浮气囊环和浮力材料，所述浮力材料下端是连接口，所述连接口连接高压刻度气管，所述GPS定位芯片固定在浮力材料内部，所述CO₂反应装置内部包含硫酸铝和碳酸氢钠混合物、吸水棉，所述吸水棉在CO₂反应装置内部另一端固定浮力材料外端接触海水，所述疏水通气膜与CO₂反应装置顶端相连，所述集气气囊与CO₂反应装置连接；所述上浮气囊装置主要包括上浮气囊、上浮气囊环、上浮气囊角环、缆绳和缆绳锁扣，所述上浮气囊与高压刻度气管相连，所述上浮气囊环和温差水溶性线相连接，所述上浮气囊角环连接缆绳，所述缆绳连接缆绳锁扣，所述缆绳锁扣与缆绳连接集装箱角件，所述高压刻度气管上端用气管口塞封口固定在浮力材料内，所述高压刻度气管下端与上浮气囊相连。

2.根据权利要求1所述的集装箱定位及上浮装置，其特征在于，所述温差水溶性线与上浮气囊环连接用于固定高压刻度气管。