CN114194363B - 光纤遥控潜水器用中继器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光纤遥控潜水器用中继器，包括装有配重的上筒体和装有浮体的下筒体；上筒体和下筒体相互套接，且两者内部分别安装有相匹配的电磁铁和吸盘；上筒体通过轻质铠装光电缆与母船连接，且轻质铠装光电缆可为电磁铁提供电力，下筒体通过轻质承重光纤缆与潜水器连接；轻质铠装光电缆和轻质承重光纤缆位于筒体内部的一端光连接。上述光纤遥控潜水器用中继器，通过将具有配重的上筒体和具有浮体的下筒体相互套接，并通过相配合的电磁铁和吸盘来控制上下筒体的合并和分离，该中继器的自重较小，对光电复合缆及布放绞车的需求较低，提高了系统的适用性。

Description

光纤遥控潜水器用中继器
技术领域
本发明涉及潜水设备领域，特别是涉及一种光纤遥控潜水器用中继器。
背景技术
中继器是母船与光纤遥控潜水器之间的过渡环节，其作用主要是消除水面母船运动对潜水器的影响。可分为顶置式和车库式，通过机械结构搭载潜水器，利用水面绞车及A型架执行布放回收动作，通过铠装光电缆执行信号传递和电力供给，并承受中继器和潜水器的吊装载荷。
1)对于顶置式中继器，通过挂钩或闩销机构搭载居于其下的潜水器执行布放；分离时，需开启该挂钩或闩销机构，潜水器自由巡航或下潜；回收时，需利用绞缆机构将潜水器牵回，并重新关闭挂钩或闩销机构。
2)对于车库式中继器，潜水器居于其内部空间，通过锁紧机构或插销机构相互连接，共同布放入水；分离时，需开启锁紧机构或插销机构，潜水器主动移出中继器车库空间；回收时，潜水器可主动移入中继器，或由中继器上的绞缆机构辅助牵回，之后再开启锁紧机构或插销机构。
可见，由于潜水器自重较大，中继器体积、质量及系统复杂度均较大，对布放回收用绞车和光电铠装缆均提出了更高要求，限制了其在海洋科学考察、海底地形测绘等更广泛场景的应用。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种自重较小，对于光电复合缆及布放绞车的需求交底，适用性高的光纤遥控潜水器用中继器。
一种光纤遥控潜水器用中继器，包括装有配重的上筒体和装有浮体的下筒体；所述上筒体和所述下筒体相互套接，且两者内部分别安装有相匹配的电磁铁和吸盘；所述上筒体通过轻质铠装光电缆与母船连接，且轻质铠装光电缆可为电磁铁提供电力，所述下筒体通过轻质承重光纤缆与潜水器连接；所述轻质铠装光电缆和所述轻质承重光纤缆位于筒体内部的一端光连接。
进一步的，所述上筒体内安装有光电接驳盒，所述轻质铠装光电缆通过光电接驳盒分为光缆和电缆。
进一步的，所述轻质铠装光电缆的电缆部分与电磁铁电连接，所述轻质铠装光电缆的光缆部分与所述轻质承重光纤缆光连接。
进一步的，所述上筒体和所述下筒体内分别安装有上光纤包和下光纤包；所述轻质铠装光电缆的光缆部分接入上光纤包内，所述轻质承重光纤缆接入下光纤包内；且两者分别从各自的光纤包内抽出一部分，并相互光连接。
进一步的，所述上光纤包和所述下光纤包相对的一面分别安装有两个相互套接的透明罩体内，所述轻质铠装光电缆的光缆部分和所述轻质承重光纤缆分别从各自的光纤包内抽出一部分连接于透明罩体内。
进一步的，多个所述电磁铁沿上筒体内壁周向设置，多个所述吸盘沿下筒体内壁周向设置，并与各电磁铁一一对应。
进一步的，所述下筒体上远离上筒体的一端固定有承重接头，所述吸盘通过贯穿下筒体的连杆固定在承重接头上。
进一步的，所述承重接头内具有一个锥形槽，且锥形槽的尖端朝向远离下筒体的方向，所述轻质承重光纤缆穿过锥形槽，并于锥形槽内融结有一个挡块。
进一步的，所述轻质承重光纤缆采用纤维材料作为承重层。
进一步的，所述轻质承重光纤缆还与潜水器内的本地光纤包光连接。
上述光纤遥控潜水器用中继器，通过将具有配重的上筒体和具有浮体的下筒体相互套接，并通过相配合的电磁铁和吸盘来控制上下筒体的合并和分离，该中继器的自重较小，对光电复合缆及布放绞车的需求较低，提高了系统的适用性。
附图说明
图1为中继器的结构示意图；
图2为中继器使用第一状态的示意图；
图3为中继器使用第二状态的示意图；
图4为中继器使用第三状态的示意图；
图5为中继器使用第四状态的示意图。
图中：100、上筒体；110、光电接驳盒；120、上光纤包；130、电磁铁；200、下筒体；210、下光纤包；220、吸盘；300、透明罩体；400、承重接头；410、锥形槽；500、轻质铠装光电缆；600、轻质承重光纤缆。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整地说明，显然，所描述的实施例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。
如图1所示，在一个实施例中，一种光纤遥控潜水器用中继器，包括装有配重的上筒体100和装有浮体的下筒体200；所述上筒体100和所述下筒体200相互套接，且两者内部分别安装有相匹配的电磁铁130和吸盘220；所述上筒体100通过轻质铠装光电缆500与母船连接，且轻质铠装光电缆500可为电磁铁130提供电力，所述下筒体200通过轻质承重光纤缆600与潜水器连接；所述轻质铠装光电缆500和所述轻质承重光纤缆600位于筒体内部的一端光连接。
该中继器有合并和分离两种状态，合并时，由轻质铠装光电缆500为中继器上筒体100内的电磁铁130供电，与下筒体200内的吸盘220吸合。分离时，电磁铁130掉电，由于中继器下筒体200整体呈正浮力状态，需利用潜水器的水中重量将中继器拉开。
如图2所示，在使用时，将潜水器和中继器分别布放。将脱钩装置设置于常规绞车钢缆末端，与潜水器吊点连接，吊放入水。将电磁铁130上电，使其与吸盘220吸合，中继器为合并状态，将轻质铠装光电缆500与中继器顶部吊点连接，吊放入水。
如图3所示，入水后，即可将潜水器脱钩装置开启，中继器伴随着潜水器自由下潜的深度和速度放缆下放。快速脱离水面风浪区后，停止下放中继器，使其悬停于水中。潜水器受重力和轻质承重光纤缆600的牵引力作用，自由摆荡至中继器下方，继续下放至指定深度。
如图4所示，将电磁铁130掉电，使电磁铁130与吸盘220不再吸合。受到潜水器水中重力作用，中继器的上下筒体200被拉开。潜水器继续自由下潜至作业深度。中继器下筒体200呈正浮力状态，始终位于潜水器上方。
如图5所示，潜水器执行巡航动作，中继器的下筒体200位于潜水器后上方，牵扯轻质承重光纤缆600防止其下坠，避免绞入潜水器的推进设备或与潜水器突出设备纠缠在一起。
上述光纤遥控潜水器用中继器，通过将具有配重的上筒体100和具有浮体的下筒体200相互套接，并通过相配合的电磁铁130和吸盘220来控制上下筒体200的合并和分离，该中继器的自重较小，对光电复合缆及布放绞车的需求较低，提高了系统的适用性。
并且通过潜水器与中继器分别布放，避免了常规中继器因搭载大质量潜水器而必须设置的各种挂钩、闩销及锁紧等机械结构。采用电磁铁130直接吸附的形式，吸合和分离迅速且可靠，简化了系统方案和作业流程。
中继器分离后，下筒体200始终位于潜水器上方或后上方，防止光纤缆与潜水器突出设备发生纠缠或绞入推进设备，有效保证了光纤缆和潜水器的作业安全性。同时该下筒体200还可作为回收时的辅助手段，将潜水器牵引至母船附近，有利于后续挂钩回收。
在本实施例中，上筒体100内安装有光电接驳盒110，轻质铠装光电缆500通过光电接驳盒110分为光缆和电缆。其中轻质铠装光电缆500的电缆部分与电磁铁130电连接，轻质铠装光电缆500的光缆部分与轻质承重光纤缆600光连接。结构连接分明，组装及维护更方便。
在本实施例中，上筒体100和下筒体200内分别安装有上光纤包120和下光纤包210；轻质铠装光电缆500的光缆部分接入上光纤包120内，轻质承重光纤缆600接入下光纤包210内；且两者分别从各自的光纤包内抽出一部分，并相互光连接。当上筒体100和下筒体200分离时，从各自光纤包内抽出的一部分缆线用于上筒体100和下筒体200之间的延伸。
在本实施例中，上光纤包120和下光纤包210相对的一面分别安装有两个相互套接的透明罩体300，轻质铠装光电缆500的光缆部分和轻质承重光纤缆600分别从各自的光纤包内抽出一部分连接于透明罩体300内。可防止水流的冲刷。
在本实施例中，多个电磁铁130沿上筒体100内壁周向设置，多个吸盘220沿下筒体200内壁周向设置，并与各电磁铁130一一对应。
在本实施例中，下筒体200上远离上筒体100的一端固定有承重接头400，吸盘220通过贯穿下筒体200的连杆固定在承重接头400上。承重接头400内具有一个锥形槽410，且锥形槽410的尖端朝向远离下筒体200的方向，轻质承重光纤缆600穿过锥形槽410，并于锥形槽410内融结有一个挡块。能够确保轻质承重光纤缆600与承重接头400的可靠连接。其中轻质承重光纤缆600的长度较长，约数十米，以便于回收。
在本实施例中，轻质承重光纤缆600采用纤维材料作为承重层。既可以获得足够的强度，也能降低水中重量。例如芳纶纤维。
在本实施例中，轻质承重光纤缆600还与潜水器内的本地光纤包光连接。构成整个潜水器系统的光纤链路，用于实现水面遥控及通讯。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种光纤遥控潜水器用中继器，其特征在于，包括装有配重的上筒体和装有浮体的下筒体；所述上筒体和所述下筒体相互套接，且两者内部分别安装有相匹配的电磁铁和吸盘；所述上筒体通过轻质铠装光电缆与母船连接，且轻质铠装光电缆可为电磁铁提供电力，所述下筒体通过轻质承重光纤缆与潜水器连接；所述轻质铠装光电缆和所述轻质承重光纤缆位于筒体内部的一端光连接；
在使用时，将潜水器和中继器分别布放，随后将潜水器脱钩装置开启，中继器伴随着潜水器自由下潜的深度和速度放缆下放；
将电磁铁掉电，中继器的上下筒体被拉开，潜水器继续自由下潜至作业深度，中继器下筒体呈正浮力状态，始终位于潜水器上方，并牵扯轻质承重光纤缆防止其下坠，避免绞入潜水器的推进设备或与潜水器突出设备纠缠在一起。
2.根据权利要求1所述的光纤遥控潜水器用中继器，其特征在于，所述上筒体内安装有光电接驳盒，所述轻质铠装光电缆通过光电接驳盒分为光缆和电缆。
3.根据权利要求2所述的光纤遥控潜水器用中继器，其特征在于，所述轻质铠装光电缆的电缆部分与电磁铁电连接，所述轻质铠装光电缆的光缆部分与所述轻质承重光纤缆光连接。
4.根据权利要求3所述的光纤遥控潜水器用中继器，其特征在于，所述上筒体和所述下筒体内分别安装有上光纤包和下光纤包；所述轻质铠装光电缆的光缆部分接入上光纤包内，所述轻质承重光纤缆接入下光纤包内；且两者分别从各自的光纤包内抽出一部分，并相互光连接。
5.根据权利要求4所述的光纤遥控潜水器用中继器，其特征在于，所述上光纤包和所述下光纤包相对的一面分别安装有两个相互套接的透明罩体内，所述轻质铠装光电缆的光缆部分和所述轻质承重光纤缆分别从各自的光纤包内抽出一部分连接于透明罩体内。
6.根据权利要求1所述的光纤遥控潜水器用中继器，其特征在于，多个所述电磁铁沿上筒体内壁周向设置，多个所述吸盘沿下筒体内壁周向设置，并与各电磁铁一一对应。
7.根据权利要求1所述的光纤遥控潜水器用中继器，其特征在于，所述下筒体上远离上筒体的一端固定有承重接头，所述吸盘通过贯穿下筒体的连杆固定在承重接头上。
8.根据权利要求7所述的光纤遥控潜水器用中继器，其特征在于，所述承重接头内具有一个锥形槽，且锥形槽的尖端朝向远离下筒体的方向，所述轻质承重光纤缆穿过锥形槽，并于锥形槽内融结有一个挡块。
9.根据权利要求1所述的光纤遥控潜水器用中继器，其特征在于，所述轻质承重光纤缆采用纤维材料作为承重层。
10.根据权利要求1所述的光纤遥控潜水器用中继器，其特征在于，所述轻质承重光纤缆还与潜水器内的本地光纤包光连接。
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