CN213057414U - 一种感应耦合垂直剖面观测系统的回收布放系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及海洋观测技术领域，具体涉及一种感应耦合垂直剖面观测系统的回收布放系统。一种感应耦合垂直剖面观测系统的回收布放系统，包括，浮标体、感应耦合观测模块、包塑缆、释放模块、钢丝绳、连接扣、锚链、配重块和锚体；所述包塑缆上设有感应耦合观测模块，包塑缆一端与浮标体底部连接，另一端通过连接扣与钢丝绳一端连接，所述钢丝绳另一端与锚链连接，锚链上设有配重块和锚体。本实用新型的优点在于，释放模块的设计，工作人员可以在船舶甲板上通过拉动尼龙绳将包塑缆和水下观测模块一同拉出水面，此时省去了必须采用大型工程船和潜水员下水栓缆拉取且保证了人员安全。

Description

一种感应耦合垂直剖面观测系统的回收布放系统

技术领域

本发明涉及海洋观测技术领域，具体涉及一种感应耦合垂直剖面观测系统的回收布放系统。

背景技术

感应耦合垂直剖面观测系统是海洋观测科学从水面观测走向水体观测的必要技术手段，该系统既可以满足海洋科学研究中所需要的海表、海气相互作用观测，也可以实现对近海水体的海洋剖面参数进行实时、长期、连续观测，从学科范畴上划分，可为物理海洋、海洋生态、海洋化学、海洋技术、海洋地质和海洋生物等海洋基础和应用等学科研究的深入开展，取得突破性、创新性研究成果起到系统支撑作用。

目前感应耦合垂直剖面浮标在我国已经得到了广泛应用。在使用过程中，由于水下感应耦合观测模块采用电池供电的方式进行工作，所以需要定期进行电池的更换和原始数据的提取等工作，这就需要将水下感应耦合观测模块提到水面以上进行操作。一般情况下有两种操作方式：1)利用具有起吊能力的船舶将浮标体连带包塑缆和水下观测模块一同吊出水面，再进行相关操作；2)雇佣潜水员携带缆绳，将缆绳一端固定于包塑缆水下一定位置，工作人员在船舶甲板上通过拉缆绳将包塑缆和水下观测模块一同拉出水面进行后续工作。但是这两种作业方案均造成作业成本的大幅增加：具有起吊能力的船舶的租赁成本比普通渔船或交通船多几倍；潜水员的作业方式一方面体现在雇佣潜水员的费用高昂，另一方面由于水下感应耦合观测模块一旦缠绕渔网等杂物容易造成潜水员作业危险。

实用新型内容

针对上述存在的问题，本发明提供一种感应耦合垂直剖面观测系统的回收布放系统。解决感应耦合垂直剖面观测系统在布放和回收过程中使用起吊船或潜水员而造成的经费压力，公开一种只需普通渔船即可进行全流程作业的方法。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：一种感应耦合垂直剖面观测系统的回收布放系统，包括，浮标体、感应耦合观测模块、包塑缆、释放模块、钢丝绳、连接扣、锚链、配重块和锚体；

所述包塑缆上设有感应耦合观测模块，包塑缆一端与浮标体底部连接，另一端通过连接扣与钢丝绳一端连接，所述钢丝绳另一端与锚链连接，锚链上设有配重块和锚体。

所述释放模块包括声学释放器、浮体、收纳槽、锁链以及尼龙绳；

所述浮体设有中空孔，所述收纳槽上设有使声学释放器通过的中空管路，浮体与收纳槽相适配，所述声学释放器穿过浮体的中空孔插设在收纳槽的中空管路中；

所述声学释放器底部通过锁链与连接扣连接；所述浮体还通过尼龙绳与连接扣连接。

所述声学释放器包括上限位、释放器主体以及释放部分；

所述释放器主体顶部与上限位固连，释放器主体通过上限位固定在浮体的中空孔内，所述声学释放器的释放部分上焊接有释放头；所述释放头通过锁链与连接扣连接。

所述释放头为尼龙66的圆环接头。

所述浮体内填设有浮体材料，使浮体可浮出水面。

所述收纳槽的中空管路中设有固定轴销，所述中空管路的内壁设有对称的两个通孔，所述固定轴销插设于两个通孔中，所述锁链缠绕在固定轴销上与释放头连接，使收纳槽悬浮在水中。

所述收纳槽上开设有导绳孔，所述尼龙绳设于与收纳槽内，一端与连接扣连接，另一端穿过导绳孔与浮体固连。

所述连接扣为拆卸扣。

所述感应耦合观测模块有多个，且设置于不同海洋剖面对应的包塑缆上，实现对剖面水体环境多项参数的实时数据获取和传输。

本实用新型的有益效果在于：

1.本实用新型释放模块的设计，工作人员可以在船舶甲板上通过拉动尼龙绳将包塑缆和水下观测模块一同拉出水面，此时剩去了潜水员下水拉取且保证了人员安全；

2.本实用新型可驾驶小型快艇前去调试更换，解决了需要大型船体起吊能力的船舶的租赁成本昂贵的问题。

附图说明

图1本实用新型的结构示意图；

其中，1为锚，2为配重块，3为锚链，4为连接扣，5为钢丝绳，6为释放模块，7为包塑缆，8为感应耦合观测模块，9为浮标体；

图2本实用新型的释放模块结构示意图；

其中，601声学释放器、602浮体、603中空孔、604收纳槽、605固定轴销、 606锁链、607上限位、608导绳孔、609尼龙绳、610释放头。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的详细说明。

如图1所示，为本实用新型的结构示意图，一种感应耦合垂直剖面观测系统的回收布放系统，包括，浮标体9、感应耦合观测模块8、包塑缆7、释放模块6、钢丝绳5、连接扣4、锚链3、配重块2和锚体1；

包塑缆7上设有感应耦合观测模块8，包塑缆7一端与浮标体9底部连接，另一端通过连接扣4与钢丝绳5一端连接，钢丝绳5另一端与锚链3连接，锚链3上设有配重块2和锚体1。

其中，锚体1为浮标布放位置下锚定位使用，将整套感应耦合垂直剖面观测系统固定于海中特定位置。

配重块2为辅助锚1进行整套浮标定位的作用，增加固定锚定重量，大大提高整套系统抵抗台风等恶劣海况的能力。

锚链3为整套浮标主要系泊结构件之一，主要作用是铺于海底对浮标起到很好的系泊作用。

连接扣4连接锚链3与钢丝绳5，连接钢丝绳5与包塑缆7，具有可拆卸的特点。

钢丝绳5为整套浮标主要系泊结构件之一，长度为布放位置水深加2-3米，主要作用是当回收感应耦合观测模块过程中，需要将包塑缆7及搭载的感应耦合观测模块8全部提出水面，而锚、锚链结构仍留在海底，这样钢丝绳5的接入很好的减轻回收过程中拉包塑缆的拉力。

包塑缆7不仅整套浮标主要系泊结构件之一，还参与感应耦合观测功能的实现，是感应耦合观测原理实现的重要组成部分，包塑缆7只有两端与海水接触。

感应耦合观测模块8为实时获取水下剖面观测数据的主要设备，感应耦合观测模块获取水体剖面观测数据，并实时发送至浮标体9，然后通过浮标体9发送至陆地上的数据接收站实现数据的科研价值。当感应耦合垂直剖面观测系统完成一个周期的观测任务后，需要将其进行回收，提出水面进行原始数据提取、电池更换、标定等工作，调试完成后再次布放进行下一轮的观测任务。

浮标体9漂浮于海面上，下端与包塑缆连接，负责将感应耦合观测模块8发送上来的水下数据实时发送至陆地上的数据接收站。同时浮标体9也负责观测海表面的水文水质数据和气象数据。

如图2所示，为本实用新型的释放模块结构示意图，其中，释放模块6包括声学释放器601、浮体602、收纳槽604、锁链606以及尼龙绳609；

浮体602设有中空孔603，收纳槽604上设有使声学释放器601通过的中空管路，浮体602与收纳槽604相适配，声学释放器601穿过浮体602的中空孔603插设在收纳槽604的中空管路中；

声学释放器601底部通过锁链606与连接扣4连接；浮体602还通过尼龙绳609 与连接扣4连接。

声学释放器601包括上限位607、释放器主体以及释放部分；

释放器主体顶部与上限位607固连，释放器主体通过上限位607固定在浮体 602的中空孔603内，声学释放器601的释放部分上焊接有释放头610；释放头(610) 通过锁链606与连接扣4连接。

当感应耦合垂直剖面观测系统完成一个周期的观测任务后，需要将水下的感应耦合观测模块8进行回收，回收过程中释放模块6起到了十分重要的作用，技术人员到达现场，通过甲板单元发射释放命令，释放模块6中的释放头610脱落，浮体602牵引着尼龙绳609浮出水面，工作人员通过拉尼龙绳609将包塑缆7 及其搭载的感应耦合观测模块8一同拉出水面。这样的设计使得在回收感应耦合垂直模块8时只需提供钢丝绳5、包塑缆7及其搭载的感应耦合观测模块8的重量即可。比传统的回收整套系泊结构便捷、省力、危险系数低。

声学释放器601为购置的成熟设备产品，工作时需要工作人员在海面通过甲板单元发射释放命令，控制其释放释放头610。声学释放器601采用美国benthos 公司声学释放器系统，包括甲板单元和水下释放器单元，人员通过操作甲板单元实现对水下释放器工作状态的控制，主要用于远距离无线应答操作释放功能。

释放头610为尼龙66的圆环接头。释放头610位于声学释放器601的最下部，与固定轴销605连接。声学释放器601收到释放命令后，内部电机工作将释放头脱离。

浮体602内填设有浮体材料，浮体材料包括泡沫材料和塑料膨体材料任选一种，提供浮力足以带动声学释放器601和尼龙绳609浮出水面。无释放命令时通过上限位607和固定轴销将浮体602与收纳槽604扣在一起，接到释放命令时，浮体602带动声学释放器601和尼龙绳一端上浮。

收纳槽604的中空管路中设有固定轴销605，中空管路的内壁设有对称的两个通孔，固定轴销605插设于两个通孔中，锁链606缠绕在固定轴销605上与释放头610连接，使收纳槽604悬浮在水中。

收纳槽604上开设有导绳孔608，尼龙绳609设于与收纳槽604内，一端与连接扣4连接，另一端穿过导绳孔608与浮体602固连。

连接扣4为拆卸扣。

感应耦合观测模块8有多个，且设置于不同海洋剖面对应的包塑缆7上，实现对剖面水体环境多项参数的实时数据获取和传输。

本实用新型的工作原理：

回收阶段：当感应耦合垂直剖面观测系统在海上完成一个周期的观测任务后，需要工作人员进行回收维护。首先工作船到达现场，通过甲板单元发射声波释放命令，声学释放器601收到释放命令后释放头610从声学释放器601上脱离，浮体602带着声学释放器601和尼龙绳609的一端浮至水面，栓有锁链 606的固定轴销605使收纳槽604固定在水下，尼龙绳609的另一端固定在钢丝绳5与包塑缆7之间的连接扣4上，当浮体602浮到水面后，工作人员通过拉拽尼龙绳609将钢丝绳5的一端、包塑缆7和连接扣4一同拉到船上。拆卸连接扣4。在钢丝绳5露出水面的一端系上浮子，作为标记。此时浮标体9包塑缆 7与钢丝绳5完全脱离，工作船将浮标体9拖拽至码头进行感应耦合垂直剖面观测系统的整体检查、数据下载、电源更换等相关工作。

布放阶段：当浮标体9和感应耦合垂直剖面观测系统完成岸上维护和调试后，工作船将其拖至布放位置，将钢丝绳5的浮子取下将钢丝绳5与包塑缆7 连接，并将尼龙绳609重新盘好后放入收纳槽604内，将释放模块6组装好并将锁链606和尼龙绳609的一端均固定于连接扣4上。然后将整套剖面观测系统放入水中。感应耦合垂直剖面观测系统进入下一轮的剖面观测。

Claims (9)

1.一种感应耦合垂直剖面观测系统的回收布放系统，其特征在于，包括，浮标体(9)、感应耦合观测模块(8)、包塑缆(7)、释放模块(6)、钢丝绳(5)、连接扣(4)、锚链(3)、配重块(2)和锚体(1)；

所述包塑缆(7)上设有感应耦合观测模块(8)，包塑缆(7)一端与浮标体(9)底部连接，另一端通过连接扣(4)与钢丝绳(5)一端连接，所述钢丝绳(5)另一端与锚链(3)连接，锚链(3)上设有配重块(2)和锚体(1)。

2.根据权利要求1所述的一种感应耦合垂直剖面观测系统的回收布放系统，其特征在于，所述释放模块(6)包括声学释放器(601)、浮体(602)、收纳槽(604)、锁链(606)以及尼龙绳(609)；

所述浮体(602)设有中空孔(603)，所述收纳槽(604)上设有使声学释放器(601)通过的中空管路，浮体(602)与收纳槽(604)相适配，所述声学释放器(601)穿过浮体(602)的中空孔(603)插设在收纳槽(604)的中空管路中；

所述声学释放器(601)底部通过锁链(606)与连接扣(4)连接；所述浮体(602)还通过尼龙绳(609)与连接扣(4)连接。

3.根据权利要求2所述的一种感应耦合垂直剖面观测系统的回收布放系统，其特征在于，所述声学释放器(601)包括上限位(607)、释放器主体以及释放部分；

所述释放器主体顶部与上限位(607)固连，释放器主体通过上限位(607)固定在浮体(602)的中空孔(603)内，所述声学释放器(601)的释放部分上焊接有释放头(610)；所述释放头(610)通过锁链(606)与连接扣(4)连接。

4.根据权利要求3所述的一种感应耦合垂直剖面观测系统的回收布放系统，其特征在于，所述释放头(610)为尼龙66的圆环接头。

5.根据权利要求2所述的一种感应耦合垂直剖面观测系统的回收布放系统，其特征在于，所述浮体(602)内填设有浮体材料，使浮体(602)可浮出水面。

6.根据权利要求2所述的一种感应耦合垂直剖面观测系统的回收布放系统，其特征在于，所述收纳槽(604)的中空管路中设有固定轴销(605)，所述中空管路的内壁设有对称的两个通孔，所述固定轴销(605)插设于两个通孔中，所述锁链(606)缠绕在固定轴销(605)上与释放头(610)连接，使收纳槽(604)悬浮在水中。

7.根据权利要求2所述的一种感应耦合垂直剖面观测系统的回收布放系统，其特征在于，所述收纳槽(604)上开设有导绳孔(608)，所述尼龙绳(609)设于与收纳槽(604)内，一端与连接扣(4)连接，另一端穿过导绳孔(608)与浮体(602)固连。

8.根据权利要求1所述的一种感应耦合垂直剖面观测系统的回收布放系统，其特征在于，所述连接扣(4)为拆卸扣。

9.根据权利要求1所述的一种感应耦合垂直剖面观测系统的回收布放系统，其特征在于，所述感应耦合观测模块(8)有多个，且设置于不同海洋剖面对应的包塑缆(7)上，实现对剖面水体环境多项参数的实时数据获取和传输。

Images