CN114013609B - 一种拖拽式深海通风设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及深海救援技术领域，特别涉及一种拖拽式深海通风设备，包括水面支持单元和通过水下机器人带动定位的通风钟，通风钟的外部设置有压载调节单元，通风钟的底部设置有对接裙；通风钟与对接裙之间设置有密封开合的旋转门；压载调节单元用于控制通风钟的浮力；对接裙配置成能够与潜艇的通气口牢固对接；通风钟的内部设置有生命支持单元和带有通气阀门的管路A，管路A穿过旋转门并向潜艇供气；生命支持单元8用于向通风钟的内部提供正常呼气用气体；压载调节单元和水面支持单元用于控制通风钟的上浮和下沉；管路A穿过旋转门并通过水面支持单元向潜艇通风供气。以此能够保证失事潜艇内人员的呼吸顺畅，为救援节省了宝贵的时间。

Description

一种拖拽式深海通风设备

技术领域

本发明涉及深海救援技术领域，特别涉及一种拖拽式深海通风设备。

背景技术

随着技术的发展，潜艇下潜越来越深，一旦潜艇在深海失事无法上浮时，艇员需要进入潜艇自带的救生平台内等待外界救援。救生平台是一个特殊的有良好密封性的舱室，里面储存有水、食物和氧气再生设备，该舱室有一个标准的接口，通过此接口可将失事艇员转移到救生设备内，舱室通常只能满足艇员呼吸72小时，因潜艇的特殊性，救生母船很难快速到达救生位置，而深海环境又复杂多变，无疑会拖慢救援的速度，因此，需要向救生平台进行供气。

现有技术中，在浅海实施潜艇救援也通常会先将通风供气管路连接至救生平台以确保艇员的正常呼吸，连接通风供气管一般是潜水员进行连接，如果潜水艇事故发生在深水层，即当潜艇失事水深超过潜水员饱和潜水的极限后，则很难进行连接通风供气管，且采用饱和潜水也需要较长的准备时间，以便潜水员达到饱和状态，参与救援的潜水员也存在相当大的危险，潜水员很难完成此类任务。而且海底情况复杂多变，失事潜艇救生平台的对接口可能会朝向多种不同的方向，当潜艇的救生平台的对接口朝向不合适时，对接会相当繁琐，极大降低救援效率，浪费救援时间。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷与不足，为此本发明提供了一种拖拽式深海通风设备，能够及时对失事潜艇进行供气，延长救援时间，保证失事潜艇里人员的呼吸供给。

为了实现上述目的，本发明提供了一种拖拽式深海通风设备，包括通过水下机器人带动定位的通风钟，所述通风钟的外部设置有压载调节单元，所述通风钟的底部设置有对接裙；所述通风钟与所述对接裙之间设置有密封开合的旋转门；所述压载调节单元用于控制所述通风钟的浮力；所述对接裙配置成能够与潜艇的通气接口牢固对接；所述通风钟的内部设置有生命支持单元和带有通气阀门的管路A，所述管路A穿过所述旋转门并向所述潜艇供气；所述生命支持单元用于向所述通风钟的内部提供正常呼气用气体；所述拖拽式深海通风设备还包括水面支持单元；所述压载调节单元和所述水面支持单元用于控制所述通风钟的上浮和下沉；所述管路A穿过所述旋转门并通过所述水面支持单元向潜艇通风供气。

进一步地，所述压载调节单元包括设置在所述通风钟内部的进气阀A、水阀A、排气阀A、高压空气瓶和压载水箱；所述进气阀A的一端与所述高压空气瓶相通，另一端与所述压载水箱的顶部相通；所述水阀A的一端与所述压载水箱的底部相通，另一端与所述通风钟的侧壁相通；所述排气阀A的一端与所述压载水箱的顶部相通，另一端与所述通风钟的顶部相通。

进一步地，所述进气阀A与所述高压空气瓶之间设置有压力表A，所述压力表A位于所述通风钟的内部。

进一步地，所述水下机器人上设置有若干个绞车，所述通风钟的顶部设置有若干个吊环，所述吊环通过柔性导索与所述绞车连接。

进一步地，所述生命支持单元包括氧气生成器、CO2吸收器、氧浓度分析仪和CO2浓度分析仪。

进一步地，所述通风钟的内部还设置有固定组件，所述固定组件包括进气阀B、水阀B和排气阀B；所述进气阀B的一端与所述高压空气瓶相通，另一端与所述对接裙的顶部相通；所述水阀B的一端与所述通风钟的侧壁相通，另一端与所述对接裙的底部相通；所述排气阀B的一端与所述对接裙的顶部相通，另一端与所述通风钟的顶部相通；所述固定组件用于将所述对接裙压紧在所述潜艇的壳体上。

进一步地，所述水阀B的一侧设置有压力表B，所述压力表B位于所述通风钟的内部。

进一步地，所述通风钟的内部还设置有通过UPS电源供电的电话机和摄像头。

进一步地，所述通风钟的内部还设置有若干组并联的呼吸组件，所述呼吸组件依次包括相连通的呼吸进气阀、呼吸面具和呼吸排气阀；所述呼吸进气阀和呼吸排气阀均与所述通风钟的顶部相通。

进一步地，所述水面支持单元分别连接控制所述电话机、摄像头和呼吸组件。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：能够帮助大深度失事潜艇连接通风管路，增加失事艇员获救的机会，节省了宝贵的救援时间；同时，通风钟内部的操作人员在常压环境下即可连接通风管路，减小了操作人员的危险。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中通风钟的结构示意图。

其中：1、水下机器人；2、绞车；3、柔性导索；4、通风钟；5、压载调节单元；6、对接裙；7、固定组件；8、生命支持单元；9、水面支持单元；41、电话机；42、摄像头；43、呼吸面具；44、呼吸进气阀；45、呼吸排气阀；46、通气阀门；47、UPS电源；51、高压空气瓶；52、压载水箱；53、进气阀A；54、水阀A；55、排气阀A；56、压力表A；61、旋转门；71、进气阀B；72、水阀B；73、排气阀B；74、压力表B；81、氧气生成器；82、CO2吸收器；83、氧浓度分析仪；84、CO2浓度分析仪；91、水面通风阀；92、水面供气阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例

请参阅图1至图2，本发明提供了一种拖拽式深海通风设备，包括通过水下机器人1带动定位的通风钟4，通风钟4的外部设置有压载调节单元5，通风钟4的底部设置有对接裙6；通风钟4与对接裙6之间设置有密封开合的旋转门61；压载调节单元5用于控制通风钟4的浮力；对接裙6配置成能够与潜艇的通气口牢固对接；通风钟4的内部设置有生命支持单元8和带有通气阀门46的管路A，管路A穿过旋转门61并向潜艇供气；生命支持单元8用于向通风钟4的内部提供正常呼气用气体；其中，该拖拽式深海通风设备还包括水面支持单元9；压载调节单元5和水面支持单元9用于控制通风钟4的上浮和下沉；管路A穿过旋转门61并通过水面支持单元9向潜艇通风供气。

作为本发明的一个实施例，压载调节单元5包括设置在通风钟4内部的进气阀A53、水阀A54、排气阀A55、高压空气瓶51和压载水箱52；进气阀A53的一端与高压空气瓶51相通，另一端与压载水箱52的顶部相通；水阀A54的一端与压载水箱52的底部相通，另一端与通风钟4的侧壁相通；排气阀A55的一端与压载水箱52的顶部相通，另一端与通风钟4的顶部相通。

优选地，进气阀A53与高压空气瓶51之间设置有压力表A56，压力表A56位于通风钟4的内部。

优选地，水下机器人1上设置有若干个绞车2，通风钟4的顶部设置有若干个吊环，吊环通过柔性导索3与绞车2连接。

作为本发明的一个实施例，生命支持单元8包括氧气生成器81、CO2吸收器82、氧浓度分析仪83和CO2浓度分析仪84。

作为本发明的一个实施例，通风钟4的内部还设置有固定组件7，固定组件7包括进气阀B71、水阀B72和排气阀B73；进气阀B71的一端与高压空气瓶51相通，另一端与对接裙6的顶部相通；水阀B72的一端与通风钟4的侧壁相通，另一端与对接裙6的底部相通；排气阀B73的一端与对接裙6的顶部相通，另一端与通风钟4的顶部相通；固定组件7用于将对接裙6压紧在潜艇的壳体上。

优选地，水阀B72的一侧设置有压力表B74，压力表B74位于通风钟4的内部。

作为本发明的一个实施例，通风钟4的内部还设置有通过UPS电源47供电的电话机41和摄像头42。

作为本发明的一个实施例，通风钟4的内部还设置有若干组并联的呼吸组件，呼吸组件依次包括相连通的呼吸进气阀44、呼吸面具43和呼吸排气阀45；呼吸进气阀44和呼吸排气阀45均与通风钟4的顶部相通。

作为本发明的一个实施例，在上述基础上，水面支持单元9分别连接控制电话机41、摄像头42和呼吸组件。

综上所述，通风钟4是一个可承受深海高水压的压力容器，钟内承载一名操作人员，电话机41、摄像头42、呼吸组件和管路A各自通过外连的一根脐带与水面支持单元9连接，因此，本发明具备压载调节功能、固定功能、通风供气功能、生命支持功能以及通讯监控等。具体如下：

(一)压载调节功能：采用随通风钟4携带的高压空气瓶51提供气源，在通风钟4内可以通过压力表A56查看高压空气瓶51内的压力，操作者依次打开水阀A54和进气阀A53，高压空气进入压载水箱52内，可将压载水箱52内水排放掉，此时通风钟4可以依靠浮力上浮；关闭进气阀A53，打开排气阀A55，并通知水面支持单元9打开水面通风阀91，压载水箱52内的空气通过水面支持单元9内的抽风机从水面通风阀91被抽出，海水可以进入压载水箱52，通风钟4的重力大于浮力，可以下沉。

(二)固定功能：通风钟4需牢牢固定在失事潜艇的壳体上，且将潜艇的通风接口包裹在对接裙6内，才能为操作者提供一处常压环境来将管路A与潜艇的通气口对接。水下机器人1通过控制绞车来调节柔性导索的的长度来拖拽通风钟4，形成一个合适的角度以便对接裙6的端部能贴合潜艇通风接口处的壳壁，通风钟4依靠自身重量使对接裙6贴合在潜艇壳体上；操作者依次打开水阀B72和进气阀B71，高压空气瓶51中空气进入对接裙6内，使得对接裙6内的海水排出，关闭水阀B72和进气阀B71，打开排气阀B73，然后通知水面支持单元9打开水面通风阀91，此时对接裙6与水面外界相通，对接裙6内的压力为常压，通过海水外压力可以将对接裙6牢牢压紧在潜艇壳体上。

(三)通风供气功能：待通风钟4固定好，且对接裙6内为常压时，管路A还未连接至潜艇上，操作者通知水面支持单元9关闭水面通风阀91和水面供气阀92，然后打开排气阀B73和通气阀门46，此时可平衡旋转门上下两侧的气压；操作者打开旋转门，进入对接裙6将管路A连接至潜艇的通风口，在确保排气阀A55和排气阀B73处于关闭状态时，打开通气阀门46，操作者通知水面支持单元9可以打开水面通风阀91或者水面供气阀92，进行相应的通风或者供气；具体地，打开水面通风阀91，水面通风口连接抽风机可对潜艇内通风换气；打开水面供气阀92，水面供气口连接洁净压缩气体可对潜艇内通入新鲜气体。

(四)生命支持功能：为了保护通风钟4内操作者的生命安全，通风钟4内配置氧浓度分析仪83、CO2浓度分析仪84、氧气生成器81、CO2吸收器82，以此，操作者可以随时监测通风钟4内的气体环境，并且氧气生成器81提供氧气、CO2吸收器82吸收CO2，以维持通风钟4内的空气呼吸环境；通风钟4内还另配置有专门的供需式呼吸装具，这里的供需式呼吸装具就是呼吸组件，采用水面支持单元9控制呼吸组件的供排气，以确保操作者能够正常呼吸。

(五)通讯监控：通风钟4内配置有电话机41、摄像头42和UPS电源47，确保通风钟4和水面支持单元9的沟通等，同时，操作者可以手持照明设备，比如手电筒；或者在通风钟4内设置照明灯，照明灯的电源由UPS电源47提供。

本发明可用其他的不违背本发明的精神或主要特征的具体形式来概述。因此，无论从哪一点来看，本发明的上述实施方案都只能认为是对本发明的说明而不能限制本发明，权利要求书指出了本发明的范围，而上述的说明并未指出本发明的范围，因此，在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应认为是包括在本发明的权利要求书的范围内。

Claims (8)

1.一种拖拽式深海通风设备，其特征在于，包括通过水下机器人（1）带动定位的通风钟（4），所述通风钟（4）的外部设置有压载调节单元（5），所述通风钟（4）的底部设置有对接裙（6）；所述通风钟（4）与所述对接裙（6）之间设置有密封开合的旋转门（61）；所述对接裙（6）配置成能够与潜艇的通气口牢固对接；所述通风钟（4）的内部设置有生命支持单元（8）和带有通气阀门（46）的管路A，所述生命支持单元（8）用于向所述通风钟（4）的内部提供正常呼气用气体；所述拖拽式深海通风设备还包括水面支持单元（9）；所述压载调节单元（5）和所述水面支持单元（9）用于控制所述通风钟（4）的上浮和下沉；所述管路A穿过所述旋转门（61）并通过所述水面支持单元（9）向潜艇通风供气；

所述通风钟（4）的内部还设置有固定组件（7），所述固定组件（7）包括进气阀B（71）、水阀B（72）和排气阀B（73）；所述进气阀B（71）的一端与高压空气瓶（51）相通，另一端与所述对接裙（6）的顶部相通；所述水阀B（72）的一端与所述通风钟（4）的侧壁相通，另一端与所述对接裙（6）的底部相通；所述排气阀B（73）的一端与所述对接裙（6）的顶部相通，另一端与所述通风钟（4）的顶部相通；所述固定组件（7）用于将所述对接裙（6）压紧在所述潜艇的壳体上；

所述压载调节单元（5）包括设置在所述通风钟（4）内部的进气阀A（53）、水阀A（54）、排气阀A（55）、高压空气瓶（51）和压载水箱（52）；所述进气阀A（53）的一端与所述高压空气瓶（51）相通，另一端与所述压载水箱（52）的顶部相通；所述水阀A（54）的一端与所述压载水箱（52）的底部相通，另一端与所述通风钟（4）的侧壁相通；所述排气阀A（55）的一端与所述压载水箱（52）的顶部相通，另一端与所述通风钟（4）的顶部相通；

所述水下机器人上设置有若干个绞车，所述通风钟的顶部设置有若干个吊环，所述吊环通过柔性导索与所述绞车连接；

水下机器人通过控制绞车来调节柔性导索的长度来拖拽通风钟，形成一个合适的角度以便对接裙的端部能贴合潜艇通风接口处的壳壁。

2.根据权利要求1所述的拖拽式深海通风设备，其特征在于，所述进气阀A（53）与所述高压空气瓶（51）之间设置有压力表A（56），所述压力表A（56）位于所述通风钟（4）的内部。

3.根据权利要求2所述的拖拽式深海通风设备，其特征在于，所述水下机器人（1）上设置有若干个绞车（2），所述通风钟（4）的顶部设置有若干个吊环，所述吊环通过柔性导索（3）与所述绞车（2）连接。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的拖拽式深海通风设备，其特征在于，所述生命支持单元（8）包括氧气生成器（81）、CO2吸收器（82）、氧浓度分析仪（83）和CO2浓度分析仪（84）。

5.根据权利要求1所述的拖拽式深海通风设备，其特征在于，所述水阀B（72）的一侧设置有压力表B（74），所述压力表B（74）位于所述通风钟（4）的内部。

6.根据权利要求1所述的拖拽式深海通风设备，其特征在于，所述通风钟（4）的内部还设置有通过UPS电源（47）供电的电话机（41）和摄像头（42）。

7.根据权利要求6所述的拖拽式深海通风设备，其特征在于，所述通风钟（4）的内部还设置有若干组并联的呼吸组件，所述呼吸组件依次包括相连通的呼吸进气阀（44）、呼吸面具（43）和呼吸排气阀（45）；所述呼吸进气阀（44）和呼吸排气阀（45）均与所述通风钟（4）的顶部相通。

8.根据权利要求7所述的拖拽式深海通风设备，其特征在于，所述水面支持单元（9）分别连接控制所述电话机（41）、摄像头（42）和呼吸组件。

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