CN110510069B - 用于释放着陆器回收绳的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于释放着陆器回收绳的方法和装置，其中该回收绳处于初始锁定状态。该方法包括：在该着陆器的上浮过程中，在该着陆器上的压力传感器检测到阈值压力时第一次执行释放操作。该释放操作包括弹出所述浮力块并释放所述回收绳。该装置包括：压力传感器；释放组件，其配置成执行释放操作或紧固操作；以及处理器，其被配置成在着陆器的上浮过程中，在压力传感器检测到阈值压力时指示释放组件第一次执行释放操作。该装置进一步包括被配置成发射和接收信号的收发机。

Description

用于释放着陆器回收绳的方法和装置

技术领域

本申请涉及用于释放着陆器回收绳的方法和装置。

背景技术

目前在海洋科考中，对深海着陆器等潜在水下的常用海洋固定观测设备进行回收需要采用到回收绳。其中该回收绳一端连接着陆器上的浮力块，另一端连接着陆器上的吊绳。然而，在上浮阶段，浮力块浮力远小于着陆器本体上浮时的浮力，回收绳散开在水中容易缠绕着陆器本体，并且受海流影响回收绳也易于与着陆器本体缠绕失去作为回收绳的作用。此外，回收绳材质有限，不能承受着陆器本体重量，在回收时需要对着陆器吊绳进行人工勾挂作业，使吊钩与吊绳连接，该操作过程繁琐麻烦，给操作人员带来不便。

因此，期望能够解决回收绳缠绕着陆器本体的问题，并且还进一步期望提高回收绳强度以承受着陆器的重量进行直接连接吊钩，减少作业强度。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足，解决着陆器回收绳释放的问题，提供了用于释放着陆器回收绳的方法和装置。

本发明描述了一种用于释放着陆器回收绳的方法，其中所述回收绳处于初始锁定状态，所述包括：在着陆器的上浮过程中，在着陆器上的压力传感器检测到阈值压力时第一次执行释放操作。该方法进一步包括向母船传送该着陆器的位置信息；响应于接收到来自该母船的反馈信号而第二次执行释放操作。该方法进一步包括：该母船根据位置信息来搜索着陆器；在该着陆器位于母船的无线电信号范围内时，响应于接收到无线电信号而第三次执行释放操作。该方法进一步包括：在作业准备阶段，向该着陆器传送无线电信号以第一次执行紧固操作，以使得回收绳处于初始锁定状态。该方法进一步包括：在着陆器的下潜过程中，在压力传感器检测到阈值压力时第二次执行紧固操作。

在一些示例中，紧固操作包括使得浮力块与着陆器本体通过扣环连接。在一些示例中，释放操作包括弹出浮力块并释放回收绳。在一些示例中，该方法进一步包括：在母船捕捉到回收绳后，使用回收绳拖曳着陆器本体至母船，并移除浮力块与回收绳之间的扣环连接。在一些示例中，该方法进一步包括：将扣环与母船上的吊钩连接，经由吊装作业将着陆器本体回收至母船。

另一方面，本发明描述了一种用于释放着陆器回收绳的装置。在该装置中回收绳处于初始锁定状态，并且该装置包括压力传感器；释放组件，其配置成执行释放操作或紧固操作；以及处理器，其被配置成在着陆器的上浮过程中，在压力传感器检测到阈值压力时指示释放组件第一次执行释放操作。该装置进一步包括被配置成发射和接收信号的收发机。

在一些示例中，压力传感器、收发机、以及处理器被置于着陆器本体上的释放器电子舱内。在一些示例中，释放组件进一步包括着陆器本体上的释放器电动机舱以及一夹具，其中释放器以及释放器电动机位于释放器电动机舱内。在一些示例中，释放器电子舱与释放器电动机舱通过水密接插件耦合在一起。在一些示例中，释放组件执行紧固操作包括：使得释放器电动机驱动夹具以使浮力块与释放器电动机舱通过扣环连接。在一些示例中，释放组件执行释放操作包括使得释放器电动机驱动释放器弹出浮力块并释放回收绳。

提供本发明内容是为了以简化的形式来介绍一些概念，这些概念将在下面的具体实施方式中进一步描述。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。各实施例的其他方面、特征和/或优点将部分地在下面的描述中阐述，并且将部分地从描述中显而易见，或者可以通过本公开的实践来学习。

附图说明

结合附图理解下面阐述的详细描述时，本发明的特征、本质和优点将变得更加明显。在附图中，类似附图标记始终作类似的标识。要注意，所描述的附图只是示意性的并且是非限制性的。在附图中，一些部件的尺寸可放大并且出于解说性的目的不按比例绘制。

图1A和图1B解说了根据本发明的实施例的着陆器回收绳锁定状态下的俯视图和侧视图。

图1C和图1D解说了根据本发明的实施例的着陆器回收绳散开状态下的俯视图和侧视图。

图2A解说了根据本发明的实施例的图1A中虚线框所示部分放大后的剖面视图。

图2B解说了根据本发明的实施例的着陆器释放器电动机舱侧的水密接插件的剖面视图。

图3A和3B分别解说了根据本发明的实施例的着陆器释放器电子舱的俯视图和侧视图。

图3C解说了根据本发明的实施例的着陆器释放器水密接插件的剖面视图。

图3D是着陆器释放器电子舱与着陆器释放器水密接插件相对侧面的侧视图。

图4解说了根据本发明的实施例的用于释放着陆器回收绳的方法的流程图的示例。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。在以下详细描述中，阐述了许多具体细节以提供对所描述的示例性实施例的透彻理解。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，可以在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下实践所描述的实施例。在其他示例性实施例中，没有详细描述公知的结构或处理步骤，以避免不必要地模糊本公开的概念。

在本说明书中，除非另有说明，否则通过本说明书使用的术语“A或B”指的是“A和B”和“A或B”，而不是指A和B是排他性的。

常规地，在海洋科考中，对深海着陆器等潜在水下的常用海洋固定观测设备进行回收需要采用到回收绳。其中该回收绳一端连接着陆器上的浮力块，另一端连接着陆器上的吊绳，回收绳呈散开状态随着陆器下潜与上浮。常规地，可在母船上勾挂回收绳，引导至船尾，随后对着陆器吊绳进行人工勾挂作业，使起重钩与吊绳连接，再用起重钩勾挂吊绳进行回收。也可以使用小艇行进至着陆器附近，勾挂回收绳，牵引至船尾，再用起重钩钩挂吊绳进行回收。

然而，在着陆器上浮阶段，浮力块浮力远小于着陆器本体上浮时的浮力，回收绳散开在水中容易缠绕着陆器本体，并且在上浮过程受海流影响，回收绳也易于与着陆器本体缠绕从而失去作为回收绳的作用。以下结合附图描述了如何解决回收绳缠绕着陆器本体的问题。

图1A和图1B解说了根据本发明的实施例的着陆器回收绳锁定状态下的俯视图和侧视图。图1C和图1D解说了根据本发明的实施例的着陆器回收绳散开状态下的俯视图和侧视图。

锁定状态下，参照图1A和1B，回收绳108一端通过扣环104连接着陆器上的浮力块103，另一端连接着陆器上的吊绳107。回收绳108用于将着陆器本体106引导至毗邻于母船，吊绳107用于通过吊装作业来将着陆器本体106从水中回收至母船。浮力块103通过扣环104与置于着陆器本体上的释放器电动机舱102连接。释放器电动机舱102被固定在着陆器本体内，优选地位于上部，并且经由水密接插件电缆109与固定在着陆器本体内的释放器电子舱105耦合，优选地，释放器电子舱位于着陆器本体下部。

散开状态下，参照图1C和1D，浮力块103被释放器电动机舱102中的释放器弹出并与着陆器本体分离，同时释放回收绳108呈散开状态。

图2A解说了根据本发明的实施例的图1A中虚线框所示部分放大后的剖面视图，其解说了通过扣环204连接在一起的释放器电动机舱200和浮力块203。

释放器电动机舱200包括：释放器201、释放器电动机205、以及释放器压力罐207。释放器201和释放器电动机205位于释放器压力罐207内部。其中，释放器压力罐207可保证释放器电动机205能够在深海中正常工作(例如，设计指标最大深度为11000米)，具有高耐压性。浮力块203通过扣环204以及释放器201上的夹扣202与固定在着陆器本体上的释放器电动机舱200连接在一起。一方面，释放器电动机205可以按需或在接收到指令之后驱动夹具执行紧固操作，例如，利用夹具(位于如图2A中虚线框所示之处，具体形状未示出)使得浮力块203通过扣环204与释放器电动机舱200连接在一起，处于锁定状态(参见图1A-1B)。另一方面，释放器电动机205可以按需或在接收到指令之后驱动释放器201执行释放操作，例如，使得该释放器201中的弹簧组件弹出浮力块203，同时释放回收绳，使得回收绳呈散开状态(参见图1C-1D)。

图2B解说了根据本发明的实施例的着陆器释放器电动机舱侧的水密接插件206的剖面视图。图2B是按照图2A中箭头方向所指的方向的水密接插件206的剖面图。

水密接插件206将着陆器电动机舱200与图3A-3B所示出的释放器电子舱300进行耦合，提供电力和通信。例如，水密接插件206可以是一种防水网线。在本申请的实施例中，该着陆器释放器电动机舱侧的水密接插件206为母头。

图3A解说了根据本发明的实施例的着陆器释放器电子舱300的俯视图。图3B解说了根据本发明的实施例的着陆器释放器电子舱300的侧视图。图3C是参照图3B中的箭头A方向所指的着陆器释放器电子舱侧的水密接插件的剖面图。图3D是参照图3B中的箭头B方向所指的着陆器释放器电子舱300与着陆器释放器水密接插件306相对侧面的侧视图。

释放器电子舱300包括电子舱壳体305和位于电子舱壳体305外表面上的压力传感器301。压力传感器301与海水接触，以进行实时的压力测量操作。

电子舱壳体305内部可布置有各种组件(未示出)，包括但不限于：收发机、处理器、直流电池组件等。电子舱壳体305通过上盖302以及上紧螺丝303将这些组件与海水物理隔离，保证其不受海水腐蚀。

收发机被配置成发射和接收信号，例如，无线电信号和卫星信号(诸如北斗信号)。

处理器可被配置成处理各种信号并且通过水密接插件306向释放组件发出指示以执行紧固操作或释放操作。在本申请的实施例中，处理器可以向释放器电动机205(参照图2A)发出指示以驱动夹具来使浮力块203与释放器电动机舱200通过扣环连接，也可以向释放器电动机205发出指示以使得释放器电动机205驱动释放器弹出浮力块并释放回收绳。在本申请的实施例中，着陆器电子舱侧的水密接插件306为公头。

直流电池组件可提供收发机、处理器、释放器电动机运行所需要的电力。

图4解说了根据本发明的实施例的用于释放着陆器回收绳的方法的示例流程图。

该方法开始于步骤402，可任选地，第一次执行紧固操作。在作业准备阶段，为了使得浮力块置于着陆器上部并且使得着陆器回收绳处于锁定状态，可以第一次执行紧固操作。通常在母船上通过向着陆器传送无线电信号来第一次执行紧固操作。第一次执行紧固操作之后，该着陆器回收绳处于初始锁定状态。

在本申请的一实施例中，紧固操作包括使得使浮力块与固定在着陆器本体上部的释放器电动机舱通过扣环连接，并且牢固可靠地置于着陆器本体上部侧面的指定位置处。可由着陆器上的电动机(例如，参照图2A中的释放器电动机205)驱动夹具来执行紧固操作。可任选地，第一次紧固操作也可以人工手动地执行，也可以被预先执行。

在步骤404，可任选地，第二次执行紧固操作。在本申请的实施例中，在布放着陆器时经历的下潜阶段以及回收着陆器时经历的上浮阶段两者中，着陆器的压力传感器在海水中相同压力处会先后检测到两次相同的压力值。因此，在着陆器的压力传感器首次检测到阈值压力(例如，10米压力(即2.01×10⁵帕))时，可以确定该着陆器处于下潜阶段，阈值压力可以根据实际情况按需设定。此时，可以可任选地第二次执行紧固操作，以避免提前或错误地弹出浮力块以及释放回收绳。紧固操作与步骤402中的紧固操作方法一致。

在步骤406，第一次执行释放操作。第一次释放操作是在压力传感器再次检测到的阈值压力(与步骤404中的阈值压力相同)时执行的。

在本申请的实施例中，释放操作包括命令电动机(例如，参照图2A中的释放器电动机205)驱动释放器(例如，释放器电动机205中的释放器201)中的弹簧组件弹出浮力块，以使得浮力块与着陆器本体分离，并释放回收绳呈散开状态，可由电动机(例如，参照图2A中的释放器电动机205)来驱动该释放器。由于回收绳是在再次检测到阈值压力(例如，10米压力)时被释放的，可以确定此时着陆器处于上浮阶段，并且着陆器已经距离海水平面较近，上浮过程耗时较短。因此，释放状态下的回收绳不易受到海流影响而缠绕着陆器本体。

在释放回收绳之后，着陆器可以自动向母船传送卫星信号(例如，北斗信号)，指示着陆器的当前位置(例如，经纬度坐标)。

在步骤408，可任选地，第二次执行释放操作。在母船在接收到着陆器的位置信号之后，母船根据该位置信号搜索着陆器，并提前向着陆器传送反馈信号以第二次执行释放操作，而无论第一次释放操作是否成功。该反馈信号可以是经由卫星信号(例如，北斗信号)来传送的。释放操作与步骤406中的释放操作方法一致。

此时，回收绳是在着陆器接近水面、已经到达水面、或在水面漂浮之时被释放的，因此，释放状态下的回收绳不易受到海流影响而缠绕着陆器本体。

在步骤410，可任选地，第三次执行释放操作。在母船搜索到着陆器后，可观察第一次释放和第二次释放是否成功，作为补充或替换，可向着陆器传送无线电信号以第三执行释放操作。第三次释放操作需要在着陆器位于所述母船的无线电信号范围内之时执行。释放操作与步骤406、步骤408中的释放操作方法一致。

母船搜索到着陆器之后，可以对着陆器进行回收。在本申请的实施例中，回收过程包括在捕捉到回收绳后，使用回收绳将着陆器(例如，着陆器本体)拖曳至母船，并移除浮力块与回收绳之间的扣环连接。随后，将扣环与母船上的吊钩连接，以进行吊装作业来将着陆器(例如，着陆器本体)回收至母船。在本申请的又一实施例中，回收绳可采用大力马材质，其破断力大于2吨。该回收绳强度高，可以承受着陆器的重量，可直接连接吊钩，从而减少了作业强度。

在整个说明书中已经参照“实施例”，意味着特定描述的特征、结构或特性包括在至少一个实施例中。因此，这些短语的使用可以不仅仅指代一个实施例。此外，所描述的特征、结构或特性可以在一个或多个实施例中以任何合适的方式组合。

然而，相关领域的技术人员可以认识到，可以在没有一个或多个具体细节的情况下或者利用其他方法、资源、材料等来实践这些实施例。在其他情况下，众所周知的结构、资源，或者仅仅为了观察实施例的模糊方面而未详细示出或描述操作。

虽然已经说明和描述了实施例和应用，但是应该理解，实施例不限于上述精确配置和资源。在不脱离所要求保护的实施例的范围的情况下，可以在本文公开的方法和系统的布置，操作和细节中进行对本领域技术人员显而易见的各种修改、替换和改进。

Claims (12)

1.一种用于释放着陆器的回收绳的装置，其中所述回收绳处于初始锁定状态，包括：

压力传感器；

位于着陆器本体上的释放组件，其包括释放器压力罐、以及位于所述释放器压力罐内的释放器和释放器电动机，所述释放组件被配置成执行包括使得所述释放器电动机驱动所述释放器弹出浮力块并释放所述回收绳的释放操作，其中在所述回收绳处于所述初始锁定状态时，所述回收绳的第一端经由扣环与所述浮力块、所述释放器组件相连接，并且所述回收绳的第二端与所述着陆器本体上的吊绳相连接；以及

处理器，其被配置成在所述着陆器的上浮过程中，在所述压力传感器检测到阈值压力时指示所述释放组件第一次执行所述释放操作。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述释放组件被进一步配置成执行紧固操作，所述紧固操作包括使得所述释放器电动机驱动夹具以使得所述浮力块经由所述扣环与所述释放组件相连接。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括被配置成发射和接收信号的收发机。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述处理器被进一步配置成：

经由所述收发机向母船传送所述着陆器的位置信息；以及

响应于所述收发机接收到来自所述母船的反馈信号而指示所述释放组件第二次执行所述释放操作。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述处理器被进一步配置成：在所述着陆器位于所述母船的无线电信号范围内时，响应于所述收发机接收到的无线电信号而指示所述释放组件第三次执行所述释放操作。

6.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述处理器被进一步配置成：

在作业准备阶段，响应于所述收发机接收到的无线电信号而指示所述释放组件第一次执行所述紧固操作，以使得所述回收绳处于所述初始锁定状态。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述处理器被进一步配置成：

在所述着陆器的下潜过程中，在所述压力传感器检测到所述阈值压力时指示所述释放组件第二次执行所述紧固操作。

8.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述压力传感器、所述收发机、以及所述处理器被置于着陆器本体上的释放器电子舱内。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述释放器电子舱与所述释放组件通过水密接插件耦合在一起。

10.一种使用权利要求1到9中的任一者所述的装置来释放着陆器的回收绳的方法。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，进一步包括：在母船捕捉到回收绳后，使用所述回收绳拖曳所述着陆器本体至所述母船，并移除浮力块与所述回收绳之间的扣环。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，进一步包括：将所述扣环与所述母船上的吊钩相连接，并通过吊装作业将所述着陆器本体回收至所述母船。

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