CN207752806U

CN207752806U - 弹性缓冲装置及水下监测系统

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Publication number: CN207752806U
Application number: CN201721432260.1U
Authority: CN
Inventors: 罗晓玲; 杨庆保; 赵进平; 李涛; 朱跃先
Original assignee: TIANJIN YUANXU TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: TIANJIN YUANXU TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2017-10-31
Filing date: 2017-10-31
Publication date: 2018-08-21
Anticipated expiration: 2027-10-31

Abstract

本实用新型提供了一种弹性缓冲装置及水下监测系统，涉及海洋监测技术的应用领域。一种弹性缓冲装置包括缓冲电缆和缓冲绳；所述缓冲电缆及所述缓冲绳的一端均与浮标连接，另一端均与水下监测仪器的拖拽电缆连接；所述缓冲电缆采用弹簧结构，所述缓冲绳置于所述弹簧结构的内侧；所述缓冲电缆、所述缓冲绳与所述拖拽电缆之间设置有硫化处理形成的密封结构。水下监测系统包括弹性缓冲装置。本实用新型的目的在于提供一种弹性缓冲装置及水下监测系统，以缓解现有技术中的弹性装置只能单独起到缓冲作用而无法传输数据的问题。

Description

弹性缓冲装置及水下监测系统

技术领域

本实用新型涉及海洋监测技术的应用领域，尤其是涉及一种弹性缓冲装置及水下监测系统。

背景技术

目前，我国海洋监测技术领域快速发展，相应的海洋监测系统也不断更新。在实际监测过程中需要采用非锚系浮标，而该浮标的特点是体积小、重量轻，浮标底端没有固定锚链锚定，处于随波逐流状态，从而，这种浮标放在浩瀚的海洋中如同一片树叶，随着波涛汹涌的海浪在波谷和浪尖不停运动，尤其是对于浮标底端通过拖拽缆连接监测设备时，由于海面风、浪、流合力的作用，拖拽缆将产生横向或者纵向较大的瞬间拉力，并经拖拽缆传递给水下剖面浮标，对水下浮标的剖面测量造成不利影响，同时由于浮标在海面上无规则运动摇摆，使得拖拽缆不断地弯折和扭曲，长此以往会对拖拽缆内部的芯缆造成致命的影响。

针对上述情况，国际上通常采用一种橡胶弹性系缆，将橡胶弹性系缆连接在不锈钢链和尼龙绳之间，使浮标在波浪中的随波性增强，减小海面恶劣环境对水下系缆和监测设备的影响，目前，这种方式在锚定浮标中得到了较为广泛的应用。然而，该橡胶弹性系缆只能够起到缓冲作用，不能具有传输数据的功能。

基于以上问题，提出一种既能够起到缓冲作用，又能够传输数据的适用于小型浮标与水下仪器的弹性缓冲数据传输装置显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种弹性缓冲装置及水下监测系统，以缓解现有技术中的弹性装置只能单独起到缓冲作用而无法传输数据的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采取的技术手段为：

本实用新型提供的一种弹性缓冲装置包括缓冲电缆和缓冲绳；

所述缓冲电缆及所述缓冲绳的一端均与浮标连接，另一端均与水下监测仪器的拖拽电缆连接；

所述缓冲电缆采用弹簧结构，所述缓冲绳置于所述弹簧结构的内侧；

所述缓冲电缆、所述缓冲绳与所述拖拽电缆之间设置有硫化处理形成的密封结构。

作为一种进一步的技术方案，所述缓冲电缆包括外护层、内护层、抗拉层和芯缆；

所述外护层、所述内护层、所述抗拉层及所述芯缆沿着所述缓冲电缆的径向从外向内依次设置。

作为一种进一步的技术方案，所述芯缆包括两组芯线，且两组所述芯线相互绞合成缆；

每组芯线内包括两根芯线，且两根芯线对绞成缆。

作为一种进一步的技术方案，所述抗拉层采用凯夫拉材料，所述抗拉层填充在所述芯缆与所述内护层之间。

作为一种进一步的技术方案，所述内护层采用挤压PVC材料；所述内护层的厚度为1.0mm，外径尺寸为6.0±0.5mm。

作为一种进一步的技术方案，所述外护层采用挤压PUR材料；所述外护层的厚度为2.0mm，外径为10.0±0.5mm。

作为一种进一步的技术方案，所述芯缆内采用无氧铜丝。

作为一种进一步的技术方案，所述缓冲绳采用天然橡胶材料；所述缓冲绳的长度为2500mm，直径为12mm。

作为一种进一步的技术方案，所述浮标的下端连接有保护套，所述保护套设置在所述缓冲电缆的外侧。

本实用新型提供的一种水下监测系统包括所述的弹性缓冲装置。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种弹性缓冲装置及水下监测系统具有的技术优势为：

本实用新型提供的一种弹性缓冲装置包括缓冲电缆和缓冲绳，其中，缓冲电缆采用弹簧结构，即将缓冲电缆设计成弹簧形状，且具有伸缩特点，缓冲电缆的一端与浮标的下端连接，另一端与拖拽电缆的一端连接，而拖拽电缆的另一端则与水下监测仪器连接，由此，通过将缓冲电缆设计成弹簧的形式，在浮标和拖拽电缆之间起到了缓冲作用，而缓冲电缆内的芯缆还与拖拽电缆内的芯缆之间电连接，从而还能够对水下监测仪器进行供电及传递信号；另外，在缓冲电缆的弹簧结构内侧(靠近弹簧结构轴线的位置)设置缓冲绳，而缓冲绳的两端同样与浮标和拖拽电缆连接；缓冲电缆、缓冲绳与拖拽电缆之间进行硫化处理，形成了密封结构，通过设置密封结构，起到了密封防水作用。

本实用新型提供的一种弹性缓冲装置能够改善海平面浮标的运动姿态，减少对水下监测仪器的影响，使得水下监测仪器测得的海洋环境数据更加可靠，更接近真实值，同时，极大地提高了整个浮标及水下监测系统工作的可靠性。

通过在浮标与拖拽电缆之间设置弹性缓冲装置，对于那些无人值守、无法回收的海洋观测仪器，能够实时进行数据传输，有效解决了现有技术中的橡胶弹性电缆不具有信号传输功能的问题；同时，解决了小型海面浮标在恶劣的环境中受到较大风、浪、流作用时，影响水下监测仪器工作稳定性的问题，采用该弹性缓冲装置减小了海表面的恶劣环境对水下监测仪器的作用，提高了水下监测仪器工作的可靠性；并且，该弹性缓冲装置成本低、可靠耐用，用户能买得起，市场推广性好。

本实用新型提供的一种水下监测系统包括上述弹性缓冲装置，由此，该水下监测系统所达到的技术优势及效果包括上述弹性缓冲装置所达到的技术优势及效果，此处不再进行赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种弹性缓冲装置的外形结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种弹性缓冲装置的内部结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种弹性缓冲装置中的外皮结构的示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种水下监测系统的示意图。

图标：100－缓冲电缆；110－外护层；120－内护层；130－抗拉层； 140－芯缆；200－缓冲绳；300－浮标；400－拖拽电缆；500－水下监测仪器；600－密封结构。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

具体结构如图1－图4所示。图1为本实用新型实施例提供的一种弹性缓冲装置的外形结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的一种弹性缓冲装置的内部结构示意图；图3为本实用新型实施例提供的一种弹性缓冲装置中的外皮结构的示意图；图4为本实用新型实施例提供的一种水下监测系统的示意图。

为了缓解现有技术中的电缆只能单独起到缓冲作用或者单独起到传输数据作用的问题，本实用新型提供了一种弹性缓冲装置，用以减小海面风浪流对拖拽缆和水下剖面浮标的影响，并且同时具有缓冲作用，供电及缓冲作用。

实施例一

本实施例提供的一种弹性缓冲装置包括缓冲电缆100和缓冲绳 200；缓冲电缆100及缓冲绳200的一端均与浮标300连接，另一端均与水下监测仪器500的拖拽电缆400连接；缓冲电缆100采用弹簧结构，缓冲绳200置于弹簧结构的内侧；缓冲电缆100、缓冲绳200 与拖拽电缆400之间设置有硫化处理形成的密封结构600。

具体的，本实施例提供的一种弹性缓冲装置包括缓冲电缆100 和缓冲绳200，其中，缓冲电缆100采用弹簧结构，即将缓冲电缆100 设计成弹簧形状，且具有伸缩特点，缓冲电缆100的一端与浮标300 的下端连接，另一端与拖拽电缆400的一端连接，而拖拽电缆400的另一端则与水下监测仪器500连接，由此，通过将缓冲电缆100 设计成弹簧的形式，在浮标300和拖拽电缆400之间起到了缓冲作用，而缓冲电缆100内的芯缆140还与拖拽电缆400内的芯缆140之间电连接，从而还能够对水下监测仪器500进行供电及传递信号；另外，在缓冲电缆100的弹簧结构内侧(靠近弹簧结构轴线的位置)设置缓冲绳200，而缓冲绳200的两端同样与浮标300和拖拽电缆400连接；缓冲电缆100、缓冲绳200与拖拽电缆400之间进行硫化处理，形成了密封结构600，通过设置密封结构600，起到了一定的防水作用。需要说明的是，通过专用的硫化模具对缓冲电缆100、缓冲绳200与拖拽电缆400之间的连接处进行硫化处理，具体材料选用硫化胶，从而能够在连接处形成密封结构600，通过密封结构600使得连接处既能够防水又能够承受较大的拖拽力。

本实施例提供的一种弹性缓冲装置能够改善海平面浮标300的运动姿态，减少对水下监测仪器500的影响，使得水下监测仪器500 测得的海洋环境数据更加可靠，更接近真实值，同时，极大地提高了整个浮标300及水下监测系统工作的可靠性。

通过在浮标300与拖拽电缆400之间设置弹性缓冲装置，对于那些无人值守、无法回收的海洋观测仪器，能够实时进行数据传输，有效解决了现有技术中的橡胶弹性电缆不具有信号传输功能的问题；同时，解决了小型海面浮标300在恶劣的环境中受到较大风、浪、流作用时，影响水下监测仪器500工作稳定性的问题，采用该弹性缓冲装置减小了海表面的恶劣环境对水下监测仪器500的作用，提高了水下监测仪器500工作的可靠性；并且，该弹性缓冲装置成本低、可靠耐用，用户能买得起，市场推广性好。

需要指出的是，本实施例中的弹性缓冲装置采用特制的弹簧形式的信号缆传递信号，该弹簧形式的缓冲电缆100外层采用聚氨酯 (PUR)材料制成，具有耐油耐水解，耐弱酸弱碱，抗老化，防紫外线，防微生物腐蚀等多种优异的化学性能，以及耐磨，抗撕裂和弹性佳等多种优异的物理性能。

该缓冲电缆100采用弹簧的形式，正常状态下，该弹簧结构的具体尺寸为总长度设计为2000±10mm，当处于拉伸状态时，最大拉伸长度为5000mm，其外径为50±5mm，内径为30±5mm；该缓冲电缆100 能够承受最大承载拉力为300kg；在常温下，该缓冲电缆100可以伸展到自然长度的3倍，往返30000此试验后成品电缆无破损，芯缆 140之间耐压无击穿。

本实施例的可选技术方案中，缓冲电缆100包括外护层110、内护层120、抗拉层130和芯缆140；外护层110、内护层120、抗拉层 130及芯缆140沿着缓冲电缆100的径向从外向内依次设置。

本实施例的可选技术方案中，芯缆140包括两组芯线，且两组芯线相互绞合成缆；每组芯线内包括两根芯线，且两根芯线对绞成缆。

本实施例的可选技术方案中，抗拉层130采用凯夫拉材料，抗拉层130填充在芯缆140与内护层120之间。

具体的，每组芯线采用(2×0.2)的规格，两根芯线对绞而形成缆，两组之间采用(2×0.2+2×0.2)的规格，然后两组之间再绞合而形成缆，最终形成了所需要的芯缆140。

为使芯缆140在外皮内得以固定，并进一步增加整个缓冲电缆 100的抗拉性能，在芯缆140与内护层120之间增设了抗拉层130，该抗拉层130主要采用的是凯夫拉材料，基于凯夫拉材料的特性，使得整个缓冲电缆100能够承受更大的拖拽力。

本实施例的可选技术方案中，内护层120采用挤压PVC材料；内护层120的厚度为1.0mm，外径尺寸为6.0±0.5mm。

本实施例的可选技术方案中，外护层110采用挤压PUR材料；外护层110的厚度为2.0mm，外径为10.0±0.5mm。

本实施例的可选技术方案中，芯缆140内采用无氧铜丝，该无氧铜丝符合GB/T3956－2008第6类导体要求。

本实施例的可选技术方案中，缓冲绳200采用天然橡胶材料；缓冲绳200的长度为2500mm，直径为12mm。

需要说明的是，缓冲绳200采用天然橡胶材料具有强耐海水、抗老化、拉伸性能好，循环变应力下耐疲劳性能好等优点，同时，具有相当的强度。采用市场专用橡胶绳，内由多根橡胶线、外由棉线编织层组成的绳状橡胶制品，其直径为12mm，长度为2500mm，将缓冲绳200设置于采用弹簧结构的缓冲电缆100中间，当海面风浪较大时，由缓冲绳200承担引起的拖拽力。

本实施例的可选技术方案中，浮标300的下端连接有保护套，保护套设置在缓冲电缆100的外侧。

本实施例中，在浮标300的下端通过快速连接方式安装一根橡胶管作为保护套，缓冲电缆100在保护套内与水上的浮标300相连，从而，通过保护套的弹性作用能够减缓水上的浮标300在风浪流作用下产生的横向摇摆力对水下监测仪器500的影响。

本实施例提供的弹性缓冲装置所具有的有益效果包括：

1、起到了缓冲波浪作用的效果，使得水下监测仪器500不受海表面的作用和影响，适应波浪和海流引起的升沉和水平方向运动，为水下监测仪器500提供了较安静的工作环境，使其测量的数据更加准确、可靠；

2、采用该弹性缓冲装置，起到了既能传输数据，又能缓冲海面恶劣环境的作用；

3、在缓冲电缆100中间设置缓冲绳200，当有较大波高时，由缓冲绳200受力，承担由于风浪流作用引起的较大拖拽力；

4、在缓冲电缆100、缓冲绳200与拖拽电缆400之间的连接处进行硫化处理，具体材料选用硫化胶，从而能够在连接处形成密封结构600，通过密封结构600使得连接处既能够防水又能够承受较大的拖拽力。

实施例二

本实施例提供的一种水下监测系统包括的弹性缓冲装置，由此，该水下监测系统所达到的技术优势及效果包括上述弹性缓冲装置所达到的技术优势及效果，此处不再进行赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种弹性缓冲装置，其特征在于，包括：缓冲电缆和缓冲绳；

2.根据权利要求1所述的弹性缓冲装置，其特征在于，所述缓冲电缆包括外护层、内护层、抗拉层和芯缆；

3.根据权利要求2所述的弹性缓冲装置，其特征在于，所述芯缆包括两组芯线，且两组所述芯线相互绞合成缆；

每组芯线内包括两根芯线，且两根芯线对绞成缆。

4.根据权利要求2所述的弹性缓冲装置，其特征在于，所述抗拉层采用凯夫拉材料，所述抗拉层填充在所述芯缆与所述内护层之间。

5.根据权利要求2所述的弹性缓冲装置，其特征在于，所述内护层采用挤压PVC材料；所述内护层的厚度为1.0mm，外径尺寸为6.0±0.5mm。

6.根据权利要求2所述的弹性缓冲装置，其特征在于，所述外护层采用挤压PUR材料；所述外护层的厚度为2.0mm，外径为10.0±0.5mm。

7.根据权利要求2所述的弹性缓冲装置，其特征在于，所述芯缆内采用无氧铜丝。

8.根据权利要求1所述的弹性缓冲装置，其特征在于，所述缓冲绳采用天然橡胶材料；所述缓冲绳的长度为2500mm，直径为12mm。

9.根据权利要求1所述的弹性缓冲装置，其特征在于，所述浮标的下端连接有保护套，所述保护套设置在所述缓冲电缆的外侧。

10.一种水下监测系统，其特征在于，包括权利要求1－9任一项所述的弹性缓冲装置。