CN219619327U - 一种双锚式带缆浮标装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双锚式带缆浮标装置，包括：浮标、基座和两组系留组件，浮标固定于基座上表面，并与岸基数据采集显控单元通过光电复合缆连接，两组系留组件设于浮标两侧，并分别通过锚链组件与固定于水底的两个锚体连接，用于限制基座和浮标的运动范围，该双锚式带缆浮标装置通过两组系留组件消除了浮标在水面的回旋自由度，浮标位置固定，受两套约束绳索限制，不会因惯性力走锚，浮标体自身不可旋转位置固定且不旋转，可通过光电缆与岸基相连，解决了现有浮标在供电及数据交互上的问题，提高系统稳定性，使用不受天气限制。

Description

一种双锚式带缆浮标装置

技术领域

本实用新型涉及浮标锚定技术领域，具体涉及一种双锚式带缆浮标装置。

背景技术

目前湖海浮标产品种类繁多，水面标体多为单锚系留，即通过单根锚链连接水底的锚点，受限于系留结构，水面标体会在一定回旋范围内浮荡，自身位置不固定，容易走锚离位，可靠性相对差。

在中国专利CN216185849U中公开了一种浮标锚链以及浮标，其采用转动环的方式消除浮标在水面的回旋自由度，通过两根上锚链进行连接，保证至少有一根上锚链能够起到作用。但在实际情况下，其单锚链的连接方式存在以下问题：

(1)浮标浮荡范围依旧无法得到有效限制；

(2)若采用有线供电及有线数据数据传输的方式，受浮标浮荡和旋转的影响，其接头存在扭断的风险，因此，现有浮标系统供电只能采用太阳能电池板配合蓄电池供电，电池寿命成为该类浮标系统短板；浮标与岸基的数据交互只能采用无线数传，数传效果易受天气影响及数据率限制。

(3)锚链上通常需要设置温深单元(温度传感器、压力传感器)，用于获取不同深度的压力信号和温度信号，而单锚链的形式，在锚链断开后会影响到水文的测量。

基于此，本实用新型提出了一种双锚式带缆浮标装置，以达到浮标位置固定的目的。

实用新型内容

针对上述问题，发明人提供了一种双锚式带缆浮标装置，采用双锚固定基座，进而固定浮标的方式，既避免了浮标的旋转，又能实现位置固定，进而可通过光电缆与岸基相连，解决供电及数据交互问题，提高系统稳定性，使用不受天气限制。

具体地，本实用新型是这样实现的：

一种双锚式带缆浮标装置，包括：

浮标，所述浮标与岸基数据采集显控单元数据连接；

基座，浮标固定于所述基座上表面；

两组系留组件，设于所述浮标两侧，并分别通过锚链组件与固定于水底两个锚体连接，用于限制基座和浮标的运动范围。

进一步地，所述系留组件包括：

绞车架，固定于所述基座上；

绞车，固定于所述绞车架顶部，其上的缆绳通过锚链组件与锚体连接；

导缆组件，设于所述绞车架下方，用于将绞车上的缆绳导引至基座一侧。

进一步地，所述导缆组件包括：至少一个导缆架；

每个导缆架上均设有：

第一竖向导辊组；

第二竖向导辊组，所述第二竖向导辊组所在高度高于第一竖向导辊组所在高度；

横向导辊组，布置于第一竖向导辊组和第二竖向导辊组之间，用于将缆绳从导缆架一端导引至另一端。

进一步地，所述导缆组件包括两个导缆架，两个导缆架呈中心对称布置。

进一步地，所述横向导辊组包括：依次布置的第一横向导辊组、中间横向导辊和第二横向导辊组，所述第一横向导辊组、中间横向导辊和第二横向导辊组所处高度依次增高。

进一步地，所述锚链组件包括：

纤维绳，与缆绳通过蝴蝶扣连接；

锚链，一端与锚体固定连接，另一端与纤维绳通过蝴蝶扣连接。

进一步地，所述基座上设有法兰盘，所述浮标固定于所述法兰盘上。

进一步地，所述光电复合缆上设有温深链单元，所述温深链单元与浮标连接。

本实用新型的工作原理：

a)安装系留组件：将法兰盘(21)焊接在基座(2)上端中部→将导缆架(4)螺栓连接在基座(2)底部→将绞车架(3)螺栓连接在基座(2)上→将绞车(31)螺栓连接绞车架(3)顶端。

b)装调浮标(1)，将浮标(1)用紧固螺栓安装在法兰盘(21)上，安装紧固后安装其电子舱内的电器组件，密封电子舱后安装天线架及传感器。

c)将缆绳(32)没插编绳套一端穿过导缆架(4)后，靠导缆架(4)导向至绞车(31)，紧固在绞车(31)滚筒上，用绞车(31)摇把卷动滚筒，将缆绳(32)全部卷到绞车(31)上，此时缆绳(32)另一端插编绳套(蝴蝶扣一端)临时固定在绞车架(3)上部备用。

d)将一只锚体(5)与锚链(51)一端连接，锚链(51)另一端通过蝴蝶扣(6)与纤维绳(52)一端连接，纤维绳(52)另一端挂上浮球；另一只锚体(5)同样连接；操作完成后将两套锚体转运至布放母船艉端甲板。

e)装调温深链单元(7)，装调好后将温深链单元(7)转运至布放母船甲板。

f)将光电复合缆(8)转运至布放母船布放缆架上，前端放出部分复合缆，与温深链单元(7)通过绳索捆绑成一体。

g)最后通过水上布放作业船只将其布放到预定位置即可。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型提供的双锚式带缆浮标装置，通过两组系留组件消除了浮标在水面的回旋自由度，浮标位置固定，受两套约束绳索限制，不会因惯性力走锚，浮标体自身不可旋转。

(2)浮标位置固定且不旋转，可通过光电复合缆与岸基相连，解决了现有浮标在供电及数据交互上的问题，提高系统稳定性，使用不受天气限制。

附图说明

图1为实施例1中的双锚式带缆浮标装置的结构示意图；

图2为实施例1中的法兰盘的俯视图；

图3为实施例1中的双锚式带缆浮标装置A处的局部放大图；

图4为实施例1中的导缆架的主视图；

图5为实施例1中的导缆架的侧视图；

图6为实施例1中的导缆架的俯视图；

图7为实施例1中的浮标布放水平位置示意图。

附图标记：

1-浮标；2-基座；21-法兰盘；3-绞车架；31-绞车；32-缆绳；4-导缆架；41-第一竖向导辊组；42-第二竖向导辊组；43-第一横向导辊组；44-中间横向导辊；45-第二横向导辊组；5-锚体；51-锚链；52-纤维绳；6-蝴蝶扣；7-温深链单元；8-光电复合缆；9-数据采集显控单元。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种双锚式带缆浮标装置，包括：浮标1、基座2和两组用于固定基座2和浮标1的系留组件。其中，浮标1由内部金属电子舱和外部固体浮力材料组成，固体浮力材料紧固包裹电子舱，上部为圆柱形，下部为圆台形。浮标1的电子舱通过水密接头和光电复合缆8与岸基数据采集显控单元9连接，利用光电复合缆8实现对浮标1的有线供电和数据传输。光电复合缆8通过绳索与温深链单元捆绑成一体，温深链单元7可水密接插件直接接入浮标1的电子舱，用于获取水文信息。

基座2采用Q235型钢焊接，总体尺寸为6100×670×650(mm)钢构桁架，主梁为4根3mm厚70×50×6100(mm)矩形冷弯空心型钢，缀条为4mm厚63×63(mm)角钢。基座2上方中部设有设有法兰盘21，如图2所示，法兰盘21采用Q235钢焊接，其上通尺寸与浮标1底部法兰尺寸一致，靠紧固螺栓与浮标连接。

每组系留组件包括：绞车架3、绞车31、导缆组件、锚链组件和锚体5。其中，锚体形状为四棱台，混泥土浇注，内部布置箍筋，锚体质量为4.5T，排水量为1.8m³，其固定于水底。

绞车架3采用Q235型钢焊接，总体尺寸为650×650×1620(mm)钢构桁架，主梁为4根3mm厚50×50×1620(mm)矩形冷弯空心型钢，缀条为3mm厚40×40(mm)角钢，绞车架3下端焊接绞车架安装板，用于与基座2固定。绞车架31上端焊接绞车安装板，用于安装绞车31。绞车31由支座、卷筒、齿轮减速、摇把等组成，通过摇把正反转带动卷筒转动，实现收、放缆绳32功能，额定拉力不小于10KN，具备锁止功能，缆绳32收放过程中不打滑、逆转，具备两档减速比，缆绳32承力时摇把转动顺畅省力，缆绳32不承力时可较快的收放缆绳32。

如图3-6所示，导缆组件由两个中心对称的导缆架4组成，每个导缆架4采用不锈钢焊接，总体尺寸为380×325×276(mm)结构件，每架导缆架4上布设有第一竖向导辊组41、第二竖向导辊组42、第一横向导辊组43、中间横向导辊44和第二横向导辊组45，缆绳32穿过导缆架4做相对运动时，第一横向导辊组43、中间横向导辊44和第二横向导辊组45可以减小缆绳32的磨损和阻力，第一竖向导辊组41、第二竖向导辊组42可以限制缆绳32左右位移，从而通过拉紧的缆绳32限制整个基座2的水面晃动。

第一竖向导辊组41、第二竖向导辊组42、第一横向导辊组43、中间横向导辊44和第二横向导辊组45采用高度渐变的形式，以使得缆绳32向基座2的外侧导出，并最终呈现向下的趋势，以便于连接锚链组件。

进一步地，锚链组件包括：Dyneema纤维绳52和锚链51，缆绳32通过通过蝴蝶扣6与纤维绳52连接，锚链51一端与锚体5固定连接，另一端与纤维绳52通过蝴蝶扣6连接。当两组系留组件的的两架绞车31同时收紧缆绳32后，由水底的锚体5提供拉力，基座2及其上的浮标1即被约束，最终达到位置固定目的。

浮标1实施过程分为岸上安装调试和水上布放两部分。具体实施步骤如下：

1)岸上安装调试

a)安装系留组件：将法兰盘21焊接在基座2上端中部→将导缆架4螺栓连接在基座2底部→将绞车架3螺栓连接在基座2上→将绞车31螺栓连接绞车架3顶端。

b)装调浮标1，将浮标1用紧固螺栓安装在法兰盘21上，安装紧固后安装其电子舱内的电器组件，密封电子舱后安装天线架及传感器。

c)将缆绳32没插编绳套一端穿过导缆架4后，靠导缆架4导向至绞车31，紧固在绞车31滚筒上，用绞车31摇把卷动滚筒，将缆绳32全部卷到绞车31上，此时缆绳32另一端插编绳套(蝴蝶扣一端)临时固定在绞车架3上部备用。

d)将一只锚体5与锚链51一端连接，锚链51另一端通过蝴蝶扣6与纤维绳52一端连接，纤维绳52另一端挂上浮球；另一只锚体5同样连接；操作完成后将两套锚体转运至布放母船艉端甲板。

e)装调温深链单元7，装调好后将温深链单元7转运至布放母船甲板。

f)将光电复合缆8转运至布放母船布放缆架上，前端放出部分复合缆，与温深链单元7通过绳索捆绑成一体。

2)水上布放

水上布放作业船只：一艘作业母船、一艘拖船、两艘小艇。水平布放位置如图7所示。

a)拖船拖系留单元(安装好浮标基体)至浮标系留位置O点待命；

b)作业母船到锚体布放点A布放第一只锚体，布放完成后一艘小艇监视水面浮球；

c)作业母船到锚体布放点B布放第二只锚体，布放完成后另一艘小艇监视水面浮球；

d)作业母船航行至拖船附近待命；

e)拖船释放浮标体，两艘小艇靠浮标分别接两个绞车31上的缆绳32，浮标1上通过绞车31释放缆绳32，两艘小艇分别带缆绳32头至各自监视浮球位置，用蝴蝶扣6连接纤维绳52与缆绳32；

f)浮标1上同时通过绞车31收紧缆绳32，直至缆绳32崩紧，浮标1即固定在O点位置；

g)两艘小艇配合将母船上的光电复合缆8和温深链单元7接头转运至浮标1，固定好后插上水密接插头，母船缓慢释放温深链，至温深链全部释放后，母船向岸基返航，返航过程中通过布放缆架布放光电复合缆8；

h)至岸基后将光电复合缆8接入岸基数据采集显控单元9，至此系统布放完成。

该浮标装置实现了浮标1在水中位置固定，不走锚不旋转，实现了岸基供电及有线数传功能，为环境数据实时采集提供平台，并提升了系统的可靠性，降低了运维成本。

以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (8)

1.一种双锚式带缆浮标装置，包括：浮标(1)，所述浮标(1)与岸基数据采集显控单元(9)数据连接；其特征在于，还包括：

基座(2)，浮标(1)固定于所述基座(2)上表面；

两组系留组件，设于所述浮标(1)两侧，并分别通过锚链组件与固定于水底的两个锚体(5)连接，用于限制基座(2)和浮标(1)的运动范围；

所述浮标(1)与岸基数据采集显控单元(9)通过光电复合缆(8)连接。

2.如权利要求1所述的双锚式带缆浮标装置，其特征在于，所述系留组件包括：

绞车架(3)，固定于所述基座(2)上；

绞车(31)，固定于所述绞车架(3)顶部，其上的缆绳(32)通过锚链组件与锚体(5)连接；

导缆组件，设于所述绞车架(3)下方，用于将绞车(31)上的缆绳(32)导引至基座(2)一侧。

3.如权利要求2所述的双锚式带缆浮标装置，其特征在于，所述导缆组件包括：至少一个导缆架(4)；

每个导缆架(4)上均设有：

第一竖向导辊组(41)；

第二竖向导辊组(42)，所述第二竖向导辊组(42)所在高度高于第一竖向导辊组(41)所在高度；

横向导辊组，布置于第一竖向导辊组(41)和第二竖向导辊组(42)之间，用于将缆绳(32)从导缆架(4)一端导引至另一端。

4.如权利要求3所述的双锚式带缆浮标装置，其特征在于，所述导缆组件包括两个导缆架(4)，两个导缆架(4)呈中心对称布置。

5.如权利要求3或4所述的双锚式带缆浮标装置，其特征在于，所述横向导辊组包括：依次布置的第一横向导辊组(43)、中间横向导辊(44)和第二横向导辊组(45)，所述第一横向导辊组(43)、中间横向导辊(44)和第二横向导辊组(45)所处高度依次增高。

6.如权利要求2所述的双锚式带缆浮标装置，其特征在于，所述锚链组件包括：

纤维绳(52)，与缆绳(32)通过蝴蝶扣(6)连接；

锚链(51)，一端与锚体(5)固定连接，另一端与纤维绳(52)通过蝴蝶扣(6)连接。

7.如权利要求1所述的双锚式带缆浮标装置，其特征在于，所述基座(2)上设有法兰盘(21)，所述浮标(1)固定于所述法兰盘(21)上。

8.如权利要求1所述的双锚式带缆浮标装置，其特征在于，所述光电复合缆(8)上设有温深链单元(7)，所述温深链单元(7)与浮标(1)连接。