CN209521824U - 一种用于海洋环境监测的走航式浅水仪器保护笼和船体 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于海洋环境监测的走航式浅水仪器保护笼和船体，浅水仪器保护笼由转动件、中空管和笼体组成，使用过程中，首先安装好转动件，通过中空管连接好转动件和笼体，再把海洋监测设备固定于笼体内并通过中空管串好连接线缆至转动件处引至船上，最后利用刻度米绳把保护笼悬吊于合适水下深度，实用新型中设计的走航式浅水仪器保护笼，不仅可以避免监测设备和连接缆线受到海底不可预计状况造成的丢失和损坏，而且也保证了监测设备随调查船舶走航过程中数据的连续性，在保护仪器设备的同时也提高了工作效率。

Description

一种用于海洋环境监测的走航式浅水仪器保护笼和船体

技术领域

本实用新型属于海洋环境监测领域，涉及一种海洋环境监测调查的辅助工具，具体地说是一种用于海洋环境监测调查的走航式浅水仪器保护笼和船体。

背景技术

随着我国海洋经济战略的推进，海洋环境调查活动日益频繁，大面积海洋环境调查一般采用站位式采样，船舶在调查海域的指定位置停船采样，利用获取的数据代表该区域的测量值。但随着海洋环境监测能力和要求的不断发展，小范围海域连续、精确的测量(温度、盐度等理化指标的精确平面图)工作日益频繁，例如水团调查，河口区域的等温等盐图的绘制，沿岸工厂的排热口温盐图的绘制等。

温盐深仪(CTD)、多功能水质仪和海流计是海洋及其它水体理化和水文参数调查的必要设备，温盐深仪和多功能水质仪可连续监测海洋及其它水体中的水温、盐度、溶解氧、电导率及压力等，用以研究海水及其它水体的物理化学性质、水层结构和水团运动状况，电磁海流计则是测量海流速度和方向的专业仪器。

根据我国海洋环境调查标准(GB17378.3-2007)，温盐深仪(CTD)、海流计、多功能水质仪等在海洋监测中进行测量时，一般待船舶到达预设站位停稳后，在调查船舶上进行固定后下放至指定深度的海水中，再进行数据测量。基于以上要求，调查船舶在每个调查站位下放和稳定海洋在线仪器过程中，探头的稳定需要耗费一定时间。此外，由于是停船测量，一般不需要对监测仪器进行防碰撞保护，仅需防止在浅水区快速下放过程中碰触海底礁石等可能造成仪器损害的操作。在小范围连续精确的海洋监测调查工作中，温盐深仪、海流计和多功能水质仪等的连续测量都面临着一些实际需要改进的问题：例如，进行某一小范围海域连续精确的温盐或者其它简单理化指标的精确平面图测定，像海域水团调查，河口区域的等温等盐图的绘制，沿岸工厂的排热口温盐图的绘制等，按目前的监测方法，需要等待船舶到达每个预设站位停稳后，固定设备(温盐深仪、海流计和多功能水质仪等)后下放至指定深度的海水中，再进行数据测量。这样调查船舶在每个调查站位下放和稳定海洋在线仪器过程中都要耗费一定时间，同时即使站位足够多也难以保证数据的连续性。所以，比较理想的方法是将监测设备随调查船舶的走航过程一直随船浸没于海水中实现连续监测。但这样需要解决两个问题，第一是调查船舶在走航过程中，尤其在浅水区域，海底状况不好预判，随船拖行的监测设备可能受海底礁石、废弃渔具等撞击、缠绕而损坏；第二是监测设备在随调查船舶走航过程中，如何保持仪器设备设置深度的问题。

实用新型内容

基于以上背景技术，本实用新型提供一种用于海洋环境监测的走航式浅水仪器保护笼，由转动件、中空管和笼体组成，所述转动件包括旋转套和中空的L型连接杆；所述旋转套具有中空腔体；所述L型连接杆的一端位于旋转套的腔内，L型连接杆的一端穿过旋转套的腔体后，在端部设置有控制件，使得L型连接杆与旋转套转动连接，使所述 L型连接杆围绕旋转套径向旋转；所述L型连接杆的另一端与所述中空管的一端固定；中空管的另一端固定有所述笼体；所述中空管上设有用于仪器线缆通过的开孔，L型连接杆以及中空管都是空心结构，便于仪器线缆从连接杆和中空管中通过，保护线缆，其中空心管与笼体固定处附近设有开孔，将线缆引出到仪器上，在L型连接杆与旋转套转动连接处，也要保证有通孔方便线缆引入L型连接杆；所述中空管上设有吊环；所述笼体内设置有用于固定仪器的圆环；所述吊环用于连接刻度米绳，吊环位置的设置，应该使刻度米绳与水面垂直，并且便于计算仪器在水中的深度，并保证笼体内的仪器平稳，本领域技术人员可以根据力学原理恰当设置。

基于以上技术方案，优选的，所述旋转套为拱形中空钢板。

基于以上技术方案，优选的，所述笼体为加强钢筋搭建的方形或圆形框架，笼体最好为规则的轴对称结构，本实用新型对于笼体的形状不做限定，优选为圆形，减少在水下的阻力，笼体的形状和大小根据仪器的形状和大小调整。

基于以上技术方案，优选的，所述笼体内表面设有笼衣。

基于以上技术方案，优选的，所述中空管数量为N，N≥1；所述中空管两端带有螺纹，当N≥2时，所述中空管通过管箍连接加固，中空管的根数是根据仪器的下放深度决定的，当需要仪器下放到更深的水域，通过增加中空管的数量即可，所述中空管作为支撑连接部件，更为优选的，所述笼体先固定于连接杆上，然后连接杆与所述中空管连接，所述连接杆也为中空结构，此设置是为了在增加中空管，调节深度时，更加方便操作。

基于以上技术方案，优选的，所述笼衣为不锈钢网或尼龙网；所述不锈钢网或尼龙网的目数为80目。

本实用新型还提供一种安装有上述用于海洋环境监测的走航式浅水仪器保护笼的船体，所述旋转套通过上夹板、下夹板和螺杆固定于船舷上；所述上夹板固定于船舷上板，所述下夹板为两块；所述两块下夹板固定于船舷下板，与上夹板平行，分别向船舷下板两侧延伸；所述上夹板和下夹板之间通过螺杆固定夹紧；所述旋转套固定于上夹板上。

有益效果

本实用新型中设计的走航式浅水仪器保护笼，不仅可以避免监测设备和连接缆线受到海底不可预计状况(礁石撞击、废弃渔具缠绕等)造成的丢失和损坏，其中，利用中空L型连接杆和中空管引入和引出线缆，有效的保护了线缆在水下的安全，而且也保证了监测设备随调查船舶走航过程中数据的连续性，在保护仪器设备的同时也提高了工作效率。结合调查船舶上搭载的高精度GPS导航设备，利用本实用新型可提高小范围海域温盐或其它理化指标平面图测定的精确性。可在浅水海域监测中有效保护仪器设备，显著提高工作效率，保证监测数据的连续性和稳定性。

附图说明

图1为实用新型装置整体示意图；

图2为转动件侧视图；

图3为转动件俯视图；

图4为转动件轴视图；

图5为中空管示意图；

图6为笼体示意图；

其中：1-1：上夹板；1-2：下夹板；1-3：螺杆；1-4：L型连接杆；1-5：拱形中空钢板；1-6：圆盘；1-7：圆盘开孔；2-1：中空管；3-1：连接杆；3-2：钢筋笼；3-3：吊环；3-4：线缆开孔；3-5：连接仪器的圆环。

具体实施方式

本实用新型保护笼由转动件、中空管和笼体组成。如图1所示，浅水仪器保护笼的转动件通过上下两层夹板及螺杆固定在调查船舶的船舷上，然后通过转动件上夹板上的旋转套串过一根可自由转动的L型连接杆与中空管相连接，中空管和连接杆相连接，连接杆的末端固定有笼体。使用过程中，首先安装好本装置的转动件，通过中空管连接好转动件和笼体，再把海洋监测设备固定于笼体内并通过连接杆串好连接线缆至固定部线孔处引至船上，最后利用刻度米绳把保护笼悬吊于合适水下深度就可以达到本实用新型的设计使用效果了。

具体如图2～4所示：

上夹板1-1为一单边具两孔(共4孔)的钢板，表面焊一拱形中空钢板1-5作为旋转套，以供L型连接杆1-4(较短一端)在拱形中空钢板1-5旋转套内转动。4个圆孔用来穿螺杆1-3与下夹板1-2(两块)相连。

下夹板1-2(两块)通过螺杆1-3与上夹板1-1相连。

利用四根螺杆1-3把上下夹板1-1和下夹板1-2夹紧，从而使保护笼的固定部牢固地固定在在船舷上。

L型连接杆1-4为一L形钢管，较长端套有公制螺纹(图2)，另一端(较短一端) 过固定于上夹板1-1上的拱形中空钢板1-5旋转套后，在较短端的断面上焊一中心具有开孔1-7的同心圆盘1-6使L型连接杆1-4与拱形中空钢板1-5可转动连接，绕着拱形中空钢板1-5径向转动。

中空管作为支撑连接部是由1根两端具螺纹的中空钢管Ⅱ-1组成，如图3所示，上下两端分别可与L型连接杆1-4较长一端和连接杆3-1一端相连，连接杆3-1的另一端与钢筋笼Ⅲ-2相连，钢筋笼3-2由八根加强钢筋搭建而成的圆形笼体框架，加强钢筋上焊接有用于一起固定的连接仪器的圆环3-5，连接杆3-1为一中空结构，在连接杆上方与钢筋笼接触处有一开孔Ⅲ-4作为线孔，如图4所示，当使用在线监测仪器时通过该孔穿行连接线缆。在连接杆3-1上，靠近钢筋笼3-2处，与开孔3-4同侧焊一连接刻度米绳的吊环3-3，用来捆绑连接刻度米绳，钢筋笼内表面还固定有80目的不锈钢网做成的笼衣，笼衣上具绳扣以方便海洋监测工作人员拆装仪器。

工作及使用方法：

首先校正自容式或是在线式监测设备的时间，设定采样频率等各种预设参数，之后将本实用新型的拱形中空钢板1-5(旋转套)通过上夹板1-1、下夹板1-2、螺杆1-3固定在调查船舶的船舷上，再通过固定部上夹板上的拱形钢板旋转套1-5，利用可自由转动的L型连接杆1-4与中空管2-1及连接杆3-1相连接，确保保护笼背对调查船舶走航方向，最后将监测设备固定在钢筋笼内，在线式监测设备的缆线从连接杆3-1、中空管 2-1和L型连接杆1-4中间穿过，通过圆盘中心的开孔穿出，引到船上。利用保护笼保护监测设备的同时也利用钢管保护线缆在水下的安全。使用本实用新型进行海洋环境监测时，应同时在调查船舶上搭载精度较高的GPS导航设备，这样在调查船舶连续走航过程中，可通过调查时间将监测设备数据值与GPS导航设备的位置信息值相结合，从而完成小范围海域连续精确温盐或者其它理化指标的精确平面图测定。

海洋环境调查工作中，进行小范围海域连续精确的温盐或其它理化指标的平面图测定时，由于考虑浅水区域海底状况复杂，担心随船拖行的监测设备可能受海底礁石、废弃渔具等撞击、缠绕而损坏，往往需要等待船舶到达每个预设站位停稳后，固定设备(温盐深仪、海流计和多功能水质仪等)后下放至指定深度的海水中，再进行数据测量。但这样以来，调查船舶在每个调查站位下放和稳定海洋在线仪器过程中都要耗费一定时间，同时即使站位足够多也难以保证数据的连续性。

Claims (7)

1.一种用于海洋环境监测的走航式浅水仪器保护笼，其特征在于，由转动件、中空管和笼体组成，所述转动件包括旋转套和中空的L型连接杆；所述旋转套具有中空腔体；所述L型连接杆的一端位于旋转套的腔内，与旋转套转动连接，使所述L型连接杆围绕旋转套径向旋转；所述L型连接杆的另一端与所述中空管的一端连接；中空管的另一端固定有所述笼体；所述中空管上设有用于仪器线缆通过的开孔；所述中空管上设有吊环；所述笼体内设置有用于固定仪器的圆环。

2.根据权利要求1所述保护笼，其特征在于，所述旋转套为拱形中空钢板。

3.根据权利要求1所述的保护笼，其特征在于，所述笼体为加强钢筋搭建的方形或圆形框架。

4.根据权利要求1所述的保护笼，其特征在于，所述笼体内表面设有笼衣。

5.根据权利要求1所述的保护笼，其特征在于，所述中空管数量为N，且N≥1；当N≥2时，所述中空管通过管箍连接加固。

6.根据权利要求4所述的保护笼，其特征在于，所述笼衣为不锈钢网或尼龙网；所述不锈钢网或尼龙网的目数为80目。

7.一种安装有权利要求1所述用于海洋环境监测的走航式浅水仪器保护笼的船体，其特征在于，所述旋转套通过上夹板、下夹板和螺杆固定于船舷上；所述上夹板固定于船舷上板，所述下夹板为两块；所述两块下夹板固定于船舷下板，与上夹板平行，分别向船舷下板两侧延伸；所述上夹板和下夹板之间通过螺杆固定夹紧；所述旋转套固定于上夹板上。