CN216102721U - 一种海床基监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种海床基监测系统，包括壳体和设有安装孔位的海基床基架，各安装孔位内分别安装CTD仪、ADCP仪、潮位计、可更换式模块化绳仓和两个并联设置的分体推离式声学释放器，可更换式模块化绳仓设有开放式浮体，开放式浮体包括上浮体和下浮体，上浮体通过横置的螺杆及缆绳组件与两个分体推离式声学释放器相连接，下浮体通过连杆和吊环连接绳仓内缆绳。本申请中的绳仓为可更换式模块化结构，无需拆卸壳体，支持直接装卸，浮体为开放式结构，可以自由打开，在生物或杂质附着时可使释放器快速脱钩。

Description

一种海床基监测系统

技术领域

本实用新型涉及水下设备技术领域，更具体地说，涉及一种海床基监测系统。

背景技术

为了长期、连续、多要素同步监测海底水文参数，研究海洋环境系统的物理、化学、生物、地质等演变过程，需要根据任务的需求在海底布放海床基监测系统并且搭载各种传感器，如物理海洋观测传感器、物探观测仪器、生物化学海洋观测传感器以及其他传感器等用于实现对目标海域各种水文参数的长期、连续监测。

对于浅海型海床基监测系统，由于浅水海域海底地质、水流复杂、生物附着严重，并且近海养殖渔船众多，对海床基监测系统正常工作构成安全隐患，因此浅海型海床基监测系统对于稳定性、防拖性、可维护性、使用便捷性等方面有更高的技术要求。

目前，市面上的浅海型海床基监测系统，其浮球采用一体结构的标准浮球，由于标准浮球其中心开孔尺寸固定，在两套释放器并联情况下，中心孔极易产生严重的生物附着，导致下穿孔缆绳端释放钩无法从浮球中心孔脱出；并且绳仓一般均是固定式绳仓结构，每次回收如果需要马上重新布放时，需要现场盘绳，十分不方便而且耗费时间。

实用新型内容

本实用新型提供一种海床基监测系统，有效地解决了上述技术问题。

本实用新型提供一种海床基监测系统，包括设有安装孔位的海基床基架，各所述安装孔位内分别安装CTD仪、ADCP仪和潮位计，所述海基床基架的外部安装有壳体；所述安装孔位内还安装有可更换式模块化绳仓和两个并联设置的分体推离式声学释放器，所述可更换式模块化绳仓设有开放式浮体，所述开放式浮体包括上浮体和下浮体，所述上浮体通过横置的螺杆及缆绳组件与两个所述分体推离式声学释放器相连接，所述上浮体坐落在所述下浮体上，所述下浮体安装在所述可更换式模块化绳仓上部且通过连杆和吊环连接绳仓内缆绳。

优选的，所述开放式浮体连接面上的穿孔为设有圆角的V型孔、圆形孔或者梯形孔。

优选的，所述分体推离式声学释放器包括释放舱和换能器电路舱，两者通过水密电缆通讯连接；所述释放舱包括底座、设于所述底座内腔的电机、旋转轴和用以连接所述电机与所述旋转轴的联轴器，还包括与所述旋转轴的头部螺纹连接的脱块和套装于所述脱块外部、用以限位所述脱块旋转的挡块。

优选的，所述释放舱和所述换能器电路舱的端部均朝上安装在所述海基床基架的顶部。

优选的，所述壳体具体为防拖网壳体；所述壳体呈圆台形结构。

优选的，所述壳体包括圆台形外壳和盖装于所述圆台形外壳顶部的顶盖，所述圆台形外壳和所述顶盖均可拆卸地安装于所述海基床基架。

优选的，所述可更换式模块化绳仓的中部设有绳仓中心圆管，所述海基床基架的底部固定安装有竖向分布且用以定位所述可更换式模块化绳仓的绳仓固定柱，所述绳仓中心圆管套装于所述绳仓固定柱的外部，所述绳仓固定柱的顶部设有螺母。

优选的，所述海基床基架的底部设有用以防止磕碰海床基的外部壳体和运输船体的防撞环。

优选的，所述海基床基架喷涂防污漆。

优选的，所述圆台形外壳及所述顶盖喷涂防污漆。

本实用新型所提供的海床基监测系统，其绳仓采用可更换式模块化绳仓，绳仓顶部浮体为开放式结构，在水下长时间工作时，即使释放器的释放钩和浮力块部分生成生物或杂质附着，导致释放钩由于附着物的关系尺寸变大，也不会影响两套并联的释放器脱钩。另外，释放器为分体推离式声学释放器，采用自旋转推离脱钩结构，即使释放钩被生物附着，在推离作用力下，仍可以将释放钩处的附着物推开，实现自动脱钩。此外，本申请中的可更换式模块化绳仓和两组分体推离式声学释放器，均可在不拆壳情况下，从壳体顶部通过模块化、标准化的安装结构快速装入或者拆卸更换，最大程度减少作业量、提高作业效率。本申请可适应于水深100米以内的水域，能够可靠地实现对目标水域的水文参数长期、连续的监测和记录，以及对海床基监测系统的整体回收，回收后可以现场快速复位重新布放，其结构简单、布放便捷，安全可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的海床基监测系统的结构示意图；

图2为图1的剖视图(壳体未示出)；

图3为图1中分体推离式声学释放器的示意图；

图4为图3中释放舱的剖视图；

图5为图4的局部放大图。

其中，1-顶盖、2-圆台形外壳、3-海基床基架、4-CTD仪、5-ADCP仪、6-潮位计、7-分体推离式声学释放器、8-可更换式模块化绳仓、9-螺杆、10-吊环、11-卸扣、12-缆绳、13-防撞环、14-螺母；

71-释放舱、72-换能器电路舱、73-底座、74-电机、75-旋转轴、76-联轴器、77-脱块、78-挡块、79-水密电费；

81-上浮体、82-下浮体、83-绳仓内缆绳、84-绳仓固定柱、85-仓体。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1至图5，图1为本实用新型所提供的海床基监测系统的结构示意图；图2为图1的剖视图(壳体未示出)；图3为图1中分体推离式声学释放器的示意图；图4为图3中释放舱的剖视图；图5为图4的局部放大图。

本实用新型提供一种海床基监测系统，包括壳体、海基床基架3、CTD仪4、ADCP仪5、潮位计6、可更换式模块化绳仓8和两个并联设置的分体推离式声学释放器7。

海基床基架3为不锈钢基架，具有防锈和抗海水腐蚀性能。海基床基架3上设有若干个安装孔位，CTD仪4、ADCP仪5、潮位计6、可更换式模块化绳仓8和两个分体推离式声学释放器7分别对应地安装于各安装孔位之中。具体地，各设备组成仪器组件，通过各自的安装支架整体安装在海基床基架3的安装孔位内。需要更换仪器时，仅需要松开海基床基架3上的固定螺杆9，将仪器组件从孔位中抽出，再将在岸上已经组装好的仪器组件插入孔中并锁紧即可。上述各部件均可以在不拆卸壳体的情况下，从壳体内通过模块化、标准化的安装结构快速拆装和更换，最大程度减少作业量、提高作业效率。

需要说明的是，关于海基床基架3、CTD仪4、ADCP仪5和潮位计6的具体结构及安装方式以及其他各部件的安装方式均为现有技术，本文不再展开。此外，海基床基架3的外部安装有壳体，壳体为可拆卸式结构，易于拆卸更换内部零部件。

本申请的可更换式模块化绳仓8，仓内设有绳仓内缆绳83，且设有开放式浮体，开放式浮体包括上浮体81和下浮体82，上浮体81横置有螺杆9，螺杆9从上浮体81横向穿设且对称设置，螺杆9的两端设有安装吊环10，两个分体推离式声学释放器7的顶部连接释放器缆绳12和卸扣11，利用释放器缆绳12将卸扣11和释放器脱块77紧固。下浮体82通过台阶坐落在仓体85的顶部，上浮体81坐落在下浮体82上。下浮体82的内部设有竖向分布的两个连杆，连杆底部设有吊环10，吊环10连接绳仓内缆绳83，绳仓内缆绳83另一端连接海床基框架。下浮体82与上浮体81的结合面各设有穿孔半体，两个穿孔半体构成穿孔结构，用以放置螺杆9。由此形成分体开放式的浮体结构，便于分体拆卸。

当两个分体推离式声学释放器7中的一个释放后，上浮体81带动螺杆9未释放的释放器，下浮体82带动绳仓内缆绳83浮出水面。海床基回收上岸后，拆卸连接件，即可将绳仓从海床基上取出；再将盘好缆绳的新绳仓放入海基床基架3上对应的绳仓安装孔位中，锁紧连接件；再依次将下浮体82、上浮体81及螺杆9复位。

另外，模块化可更换式绳仓的尺寸小，重量轻，可以与海床基基架快速地拆卸及安装，其内卷绕绳仓内缆绳83，浮体位于其上部。海床基回收后，可方便、直接更换上已缠绕好缆绳的绳仓即可二次下水，避免现场绕绳，减轻作业强度、提高作业效率。

本申请中的两个释放器均为分体推离式声学释放器7，并联使用，优选其端部朝上安装，方便浮力块挂钩和海床基回收后复位。通过螺杆9连接浮体，释放器缆绳12两端分别与两套分体推离式声学释放器7的释放钩连接。这样一来，任一释放器释放脱钩，均能确保可靠的释放浮体，从而提高海床基监测系统的回收成功率，提高海床基系统回收的可靠性和安全性。

优选的，开放式浮体连接面上的穿孔为设有圆角的V型孔、圆形孔或者梯形孔，但并不限于此。

本申请中的浮体，采用中心穿孔的开放式结构，浮体可以为球状、类球状、也可以为块状等。浮体设于模块化可更换式仓体85的上部，由低密度、高强度材料制成，用于仓体85中的缆绳回收提供浮力，其水下最大使用深度可达100m；由于浮体分体设计，于海床基顶盖2上部露出的尺寸大小可调，有效地防止被拖网拖住。

在一种具体实施例中，分体推离式声学释放器7包括释放舱71和换能器电路舱72，两者通过底部的水密接头和水密电缆79通讯连接。释放舱71包括底座73、电机74、联轴器76和旋转轴75，电机74、联轴器76和旋转轴75均安装于底座73的内腔，联轴器76用以连接电机74与旋转轴75。旋转轴75的头部螺纹连接有脱块77，脱块77外部套装挡块78，挡块78用以限位脱块77旋转。

当换能器电路舱72接收到岸上发送的指令后，换能器对信号指令进行分析处理再发送至电机74，电机74接收到运行指令后，通过联轴器76带动旋转轴75旋转。与旋转轴75螺纹连接的脱块77本可以随旋转轴75旋转，但由于受制于挡块78的止转作用，使得脱块77不能随旋转轴75旋转，仅能沿旋转轴75轴向运动。由于脱块77与旋转轴75上部的螺纹均为右旋螺纹，电机74顺时针旋转时，脱块77从旋转轴75上旋出，实现释放动作。

在本实施例中，利用旋转轴75与脱块77螺纹连接以及挡块78止转原理，将旋转驱动力转换为脱块77的直线运动，无需借助于人力，易于实现释放器的自主脱块77。旋转推离脱钩式结构，使得即使释放钩被生物附着，在推力下，钩子处的附着物也能被推开，实现快速脱钩。

为了防止被拖网拖住，壳体采用防拖网结构，具体地，壳体呈圆台形结构，回转体结构既可以有效防拖网，又能够有效地保护海床基的内部基架和仪器设备。

进一步地，壳体包括圆台形外壳1和顶盖2，圆台形外壳1和顶盖2均由耐腐蚀不锈钢制成。圆台形外壳1和顶盖2均通过螺钉等紧固件可拆卸地安装在海基床基架3上，其结构简单，方便拆装，提高了海床基系统的整体美观性。

外壳不仅限于圆台形，还可以为曲线形等其他回转体结构，以实现防拖网。可拆卸式顶盖2和分体推离式声学释放器7便于布放、回收、复位和更换绳仓。

此外，还可以在外壳和/或顶盖2上布设吊环10，通过吊环10便于海床基吊放，更加省力。

为了防止海床基磕碰外部壳体和运输船体，可以在海基床基架3的底部设置防撞环13，该防撞环13通过紧固件固定，防撞环13可以为橡胶环等软质材料，起撞击时的缓冲作用，有效地防护海基床基架3，延长海基床基架3的使用寿命。

同时，为了进一步提高壳体的防腐性及防生物附着性能，海床基的外壳和顶盖2可采用喷涂防生物附着漆的形式，以延长使用寿命，兼具美观效果。

相似的，可以在海基床基架3上喷涂防污漆，以提升海基床基架3的防生物附着及防腐蚀性能。

为了保证可更换式模块化绳仓8安装准确，可以在可更换式模块化绳仓8的中部设置绳仓中心圆管，该绳仓中心圆管为不锈钢圆管，海基床基架3的底部中心固定安装有竖向分布的绳仓固定柱84，绳仓固定柱84用以定位可更换式模块化绳仓8，绳仓中心圆管套装于绳仓固定柱84的外部，起到定位及限位作用，绳仓固定柱84的顶部设有螺纹，螺纹处连接螺母14，起固定绳仓的作用。

绳仓固定柱84固定在海床基框架上。安装绳仓时，将绳仓固定柱84插入绳仓中心圆管内，拧紧螺母14将绳仓固定，以使绳仓底部落座在海床基框架上。取下固定绳仓和绳仓固定柱84的螺母14，即可将绳仓拆卸。

综上，本申请所提供的海床基监测系统，海基床基架3上搭载ADCP仪5、CTD仪4、潮位计6、两个分体推离式声学释放器7和可更换式模块化绳仓8。本申请通过两套释放器并联挂载浮体，浮体在浮力作用下牵引可更换式绳仓中的缆绳上浮到水面，通过回收缆绳一端可以实现海床基监测系统的整体回收。本申请结构简单，性能可靠，安全系数高，稳定性好。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本实用新型所提供的海床基监测系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种海床基监测系统，包括设有安装孔位的海基床基架(3)，各所述安装孔位内分别安装CTD仪(4)、ADCP仪(5)和潮位计(6)，所述海基床基架(3)的外部安装有壳体；其特征在于，所述安装孔位内还安装有可更换式模块化绳仓(8)和两个并联设置的分体推离式声学释放器(7)，所述可更换式模块化绳仓(8)设有开放式浮体，所述开放式浮体包括上浮体(81)和下浮体(82)，所述上浮体(81)通过横置的螺杆(9)及缆绳组件与两个所述分体推离式声学释放器(7)相连接，所述上浮体(81)坐落在所述下浮体(82)上，所述下浮体(82)安装在所述可更换式模块化绳仓(8)上部且通过连杆和吊环(10)连接绳仓内缆绳(83)。

2.根据权利要求1所述的海床基监测系统，其特征在于，所述开放式浮体连接面上的穿孔为设有圆角的V型孔、圆形孔或者梯形孔。

3.根据权利要求1所述的海床基监测系统，其特征在于，所述分体推离式声学释放器(7)包括释放舱(71)和换能器电路舱(72)，两者通过水密电缆(79)通讯连接；所述释放舱(71)包括底座(73)、设于所述底座(73)内腔的电机(74)、旋转轴(75)和用以连接所述电机(74)与所述旋转轴(75)的联轴器(76)，还包括与所述旋转轴(75)的头部螺纹连接的脱块(77)和套装于所述脱块(77)外部、用以限位所述脱块(77)旋转的挡块(78)。

4.根据权利要求3所述的海床基监测系统，其特征在于，所述释放舱(71)和所述换能器电路舱(72)的端部均朝上安装在所述海基床基架(3)的顶部。

5.根据权利要求1所述的海床基监测系统，其特征在于，所述壳体具体为防拖网壳体；所述壳体呈圆台形结构。

6.根据权利要求5所述的海床基监测系统，其特征在于，所述壳体包括圆台形外壳(1)和盖装于所述圆台形外壳(1)顶部的顶盖(2)，所述圆台形外壳(1)和所述顶盖(2)均可拆卸地安装于所述海基床基架(3)。

7.根据权利要求1所述的海床基监测系统，其特征在于，所述可更换式模块化绳仓(8)的中部设有绳仓中心圆管，所述海基床基架(3)的底部固定安装有竖向分布且用以定位所述可更换式模块化绳仓(8)的绳仓固定柱(84)，所述绳仓中心圆管套装于所述绳仓固定柱(84)的外部，所述绳仓固定柱(84)的顶部设有螺母(14)。

8.根据权利要求1所述的海床基监测系统，其特征在于，所述海基床基架(3)的底部设有用以防止磕碰海床基的外部壳体和运输船体的防撞环(13)。

9.根据权利要求1所述的海床基监测系统，其特征在于，所述海基床基架(3)喷涂防污漆。

10.根据权利要求6所述的海床基监测系统，其特征在于，所述圆台形外壳(1)及所述顶盖(2)喷涂防污漆。

Images