JP4340758B2 - Cable drum equipment - Google Patents

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Description

本発明は、例えば、計測船としての試験船の船尾から複合伝送線としての複合伝送線ケーブルを介して水中に繰出し、船体から遠く離して観測機器をえい航しながら遠隔海中観測を行う観測装置など、途中に、光学的・電気的及び機械的接続部としてのえい航展開器があり、その後続に水中信号センサとしての配列センサ群を有する観測器の水平安定えい航に基づいて発揮される高性能能力を長時間にわたって維持するため、複合伝送線に誘起した不用な捻じれ解しの作動をさせるための、主として回転軸直交式のケーブルドラム装置に関するものである。   The present invention is, for example, an observation apparatus that carries out remote underwater observation while feeding the observation equipment far away from the hull from the stern of a test ship as a measurement ship through a composite transmission line cable as a composite transmission line. In the middle, there is a tow expander as an optical, electrical and mechanical connection, followed by a high performance capability that is demonstrated based on the horizontal stable tow of an observer having an array sensor group as an underwater signal sensor In particular, the present invention relates to a cable drum device of an orthogonal rotation axis type for causing an unnecessary twisting operation induced in a composite transmission line to be maintained for a long time.

船舶を使って水面下所要深度の遠隔水中観測を行う場合には、図1において示すように、試験船13から遠方に向かって、長尺・小径・重比重で所要強度を有して、繰出し長さと船速によって所要の深度に至らせるための複合伝送線ケーブル1があり、これに、光学的・電気的・機械的に接続された水中飛行体状を成し音波を所要方向に送波する音源部3を内蔵し、水平翼4に系着してセンサ群5を後続するえい航展開器2がある。   When performing remote underwater observation at a required depth below the surface using a ship, as shown in FIG. There is a composite transmission line cable 1 to reach the required depth depending on the length and ship speed, and it forms an underwater vehicle connected optically, electrically and mechanically, and transmits sound waves in the required direction. There is a tow expander 2 that incorporates a sound source unit 3 that is attached to a horizontal wing 4 and is followed by a sensor group 5.

上記のような複合伝送線ケーブル1として、長尺・小径・重比重で計測船からえい航し、繰出し長さと船速によって所要の深度に至らせるための、光伝送系導線・通電系導線及び電力系導線を鋼線外装して外周をシース被覆した複合伝送線ケーブル1があり、本出願人は、このような複合伝送線ケーブル1を巻き取るための装置として、下記特許文献1に記載のケーブルドラム装置を提案している。
特開2002−362837号公報
As a composite transmission line cable 1 as described above, an optical transmission line conductor, an energization line conductor and electric power for towing from a measurement ship with a long, small diameter and heavy specific gravity and reaching the required depth depending on the feed length and ship speed There is a composite transmission line cable 1 in which a system conducting wire is covered with a steel wire and the outer periphery is covered with a sheath, and the applicant of the present application is a cable described in Patent Document 1 below as an apparatus for winding up such a composite transmission line cable 1. A drum device is proposed.
JP 2002-362837 A

上記複合伝送線ケーブル1において、製造後に陸上施設のケーブルヤード等にコイル状に重ね巻き置かれる場合には、ケーブルのコイル巻き一回り毎に捻じれが一回の割合で誘起されている。これを通常作業のとおり計測船のケーブルドラムへ人の手送り等により巻込み作業を実施し、その後、試験海域に進出してケーブルドラムを回転して、複合伝送線ケーブル1を所定の長さまで繰出し、えい航を実施する場合、ケーブルのまき癖と称される上記ケーブルの捻じれは、徐々にえい航展開器2側に移行し、その時点でロールモーメントの方が大であればえい航展開器2が回転してケーブルの捻じれが解される。また、ロールモーメントの方が小さいならば、その程度によってえい航展開器2が一方に傾斜してえい航されることになる。   When the composite transmission line cable 1 is coiled and wound around a cable yard or the like of a land facility after manufacture, twisting is induced at a rate of once for each coil winding of the cable. This is wound around the cable drum of the measurement ship by manual feeding, etc. as usual, and then enters the test area and rotates the cable drum to bring the composite transmission line cable 1 to a predetermined length. When carrying out payout and towing, the torsion of the cable, which is called a cable firewood, gradually shifts to the towing expander 2 side, and if the roll moment is larger at that time, the tow expander 2 Rotates and the cable is untwisted. If the roll moment is smaller, the tow expander 2 is tilted to one side and is towed depending on the degree of the roll moment.

この状態において、従来では、音響センサを取り付けたセンサ群を単独で後続する場合では、センサ群が音響的に無指向性であるため、性能に及ぼすほどの影響は出てこない。また、光伝送や機械強度についてもほとんど問題無い。   In this state, conventionally, when a sensor group to which an acoustic sensor is attached is followed singly, the sensor group is acoustically omnidirectional, so that there is no significant influence on the performance. There is almost no problem with optical transmission and mechanical strength.

しかしながら、近年の水中観測のより高度の要求、すなわち、音源側とセンサ側の両方でS(信号)/N(雑音)の向上を企図する事になって、水中部においては、えい航展開器2に収納の音源3に鋭い指向性を付与した事に加えて、より一層の高電力印加によってより以上に送波出力を増大させて、音源3から超音波を送波する。併せて、送波音7の海底68等からの微弱なエコーに至るまでのすべての信号音を受波できるように、多数個の光受波センサを取り付けて高性能化したセンサ群5を更に増設して複数本(3本)とし、えい航展開器2の水平翼4の両端部と中央部の各々に併設して配列センサ群6とすることにより水中信号センサを構成する。これにより、配列利得の効果が加わり、さらにS/Nが向上でき、ひいては、装置の高性能化の達成が見込まれる。なお、配列センサ群6は、到来放射音を受波する聴音専用としても使用できる。この場合の複合伝送線ケーブル1は、電力系、通電系ケーブルと多チャネルの光伝送系の複数系統により、従来のスリップリングを使用した接続は困難である。   However, in recent years, the tow expander 2 in the underwater area is intended to improve S (signal) / N (noise) on both the sound source side and the sensor side, which is a higher level of recent underwater observation. In addition to giving sharp directivity to the stored sound source 3, the transmission power is further increased by applying a higher electric power, and ultrasonic waves are transmitted from the sound source 3. At the same time, the sensor group 5 that has been improved in performance by attaching a large number of optical receiving sensors to receive all signal sounds from the seabed 68 etc. of the transmitted sound 7 to the weak echoes is further expanded. The underwater signal sensor is configured by arranging a plurality of (three), and arranging the sensor groups 6 in the both ends and the center of the horizontal wing 4 of the tow expander 2. As a result, the effect of the array gain is added, and the S / N can be further improved. As a result, the performance of the apparatus can be improved. The array sensor group 6 can also be used exclusively for listening to receive incoming radiated sound. The composite transmission line cable 1 in this case is difficult to connect using a conventional slip ring due to a plurality of systems of power system, current system cable and multi-channel optical transmission system.

従来の単一のセンサ群よりなる水中信号センサならば、複合伝送線の捻じれについては、何らの仕掛けをする事も無く、えい航展開器自体の回転で自然に行われていた事に加えて、単一のセンサ群の水平面内が無指向性である事によって、えい航展開器の姿勢傾斜に関わり無く、性能を劣化させる事も無く有効に運用できているものであったが、新規なものは、音響性能上の観点から、えい航展開器とそれに系着して後続する3本のセンサ群を確実に安定に水平えい航させることが必要不可欠である。   In the case of a conventional underwater signal sensor consisting of a single sensor group, the twist of the composite transmission line does not involve any mechanism, and in addition to being naturally performed by the rotation of the towing expander itself, Due to the non-directionality of the horizontal plane of a single sensor group, it was able to operate effectively without degrading the performance regardless of the attitude tilt of the tow expander. From the viewpoint of acoustic performance, it is indispensable to ensure stable and horizontal towing of the tow expander and the following three sensor groups.

えい航展開器2が水平翼4に係着して後続する3本のセンサ群5の抵抗増によって、結果的には安定性も増し、有利と見込まれるが、従来において、えい航時の海中で行われていたケーブル自体の捻じれ戻し回転で自然的に捻じれを解す振る舞いは容易に期待出来ない。また、各センサ群5の振る舞いによって、えい航展開器2が回転した場合には、後続のセンサ群5が複雑に絡まって、内部の配列センサの位置ずれ及び断線故障により、取り返しの付かない様相が想像される。特に、海中へ投入作業の際に試験船13のスクリューからの乱流に巻き込まれて、えい航展開器2諸共に転回して配列センサ群6がごちゃごちゃになる事を避けるため、船長と作業長が船尾でスクリュー遊転と主機の発停、操舵指示、追い波や航行船の状況を勘案しながら慎重に繰り出しを行っている。   As the towing expander 2 is engaged with the horizontal wing 4 and the resistance of the three sensor groups 5 that follow is increased, the stability is expected to increase as a result. It is not possible to easily expect the behavior to naturally untwist by the twisted back rotation of the cable itself. Further, when the tow expander 2 rotates due to the behavior of each sensor group 5, the subsequent sensor group 5 is complicatedly entangled, and there is a situation in which it cannot be recovered due to the positional displacement and disconnection failure of the internal array sensor. Imagine. In particular, in order to avoid getting caught in the turbulent flow from the screw of the test vessel 13 when turning into the sea and turning the two tow expanders together, the array sensor group 6 is messed up. At the stern, we carefully feed out the screw, turning the main engine, steering instructions, tail wave and the situation of the sailing ship.

しかし、海面状況によっては、えい航展開器2等を再度船上に引き上げて、複合伝送線ケーブル1とえい航展開器2との接続部を引き離し、複合伝送線の捻じれ及び配列センサ群6の絡まりを解すこともある。その場合には、装置の光系と電気系統の点検確認と外部観察を行うため、多人数と時間を要し、チームの士気に影響を及ぼす事になる。   However, depending on the sea surface condition, the tow expander 2 and the like are pulled up again on the ship, the connecting portion between the composite transmission line cable 1 and the tow expander 2 is separated, and the twist of the composite transmission line and the entanglement of the array sensor group 6 are caused. Sometimes it is understood. In such a case, inspection and confirmation of the optical system and electrical system of the apparatus and external observation are performed, which requires a large number of people and time, and affects the morale of the team.

さらに、近年の光ファイバケーブルを採用した複合伝送線では、キンクに至る前の捻じれによって、光伝送の損失が増大するという敏感にしていなければならない問題があり、光ファイバケーブルを採用している本装置にとって、多数個の光受波センサを作動させ、受波した微弱な光信号を伝送する時のケーブルの捻じれによる損失の影響を大きく被る。また、えい航展開器を傾かせる作用をも伴うので、光伝送の損失に加えて、えい航展開器音源の指向性と配列センサ群の配列利得に大きく影響を及ぼすことになる。   Furthermore, in recent years, composite transmission lines employing optical fiber cables have a problem that must be made sensitive to increase in optical transmission loss due to twisting before reaching the kink, and adopt optical fiber cables. For this apparatus, a large number of optical reception sensors are operated, and the influence of loss due to twisting of the cable when transmitting the received weak optical signal is greatly affected. In addition, since the towing expander is tilted, in addition to the loss of optical transmission, the directivity of the tow expander sound source and the array gain of the array sensor group are greatly affected.

このためには、複合伝送線等に生じる捻じれの発生を逸早く検知して、安全で容易に複合伝送線の捻じれ解しが即座にできる装置の発明が望まれる。   For this purpose, an invention of an apparatus that can quickly detect the twist generated in a composite transmission line or the like and immediately untwist the composite transmission line safely and easily is desired.

本発明は、上記の点に鑑み、上記複合伝送線ケーブル及びその接続部に生じる捻じれの発生を逸早く検知して、安全で容易に複合伝送線の捻じれ解しが即座にできるケーブルドラム装置を提供することを目的としている。     In view of the above, the present invention is a cable drum device that can quickly detect the twisting of the composite transmission line cable and its connecting portion, and can quickly and easily untwist the composite transmission line safely and easily. The purpose is to provide.

次に、上記の課題を解決するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照して説明する。   Next, means for solving the above problems will be described with reference to the drawings corresponding to the embodiments.

本願発明では、先端部に設けた水中信号センサ(配列センサ群6)からの信号を計測船(試験船13)側に伝送する遠隔計測器用伝送線ケーブル1を計測船側において巻き取り又は巻き戻すケーブルドラム装置において、横向き固定式の固定外円筒15と、固定外円筒15の内周面に回転自在に設けられた回転内円筒16と、回転内円筒16の直径方向の対向内壁間にドラム軸線が設定されるように回転内円筒16の内部に回転駆動自在に設けられたケーブルドラム37と、を具備し、伝送線ケーブル1がケーブルドラム37に巻き取られる時に、ケーブルドラム37のドラム軸線が、外周方向に回動すると共に、固定外円筒15に対し回転内円筒16と一体に正逆回動して傾動されるようにしたことを特徴としている。 In the present invention, a cable for winding or rewinding a telemeter transmission line cable 1 for transmitting a signal from an underwater signal sensor (array sensor group 6) provided at the tip to the measurement ship (test ship 13) side on the measurement ship side. In the drum device, a drum axis line is formed between a laterally fixed stationary outer cylinder 15, a rotating inner cylinder 16 rotatably provided on an inner peripheral surface of the stationary outer cylinder 15, and a diametrically opposed inner wall of the rotating inner cylinder 16. A cable drum 37 provided rotatably inside the rotating inner cylinder 16 so as to be set. When the transmission line cable 1 is wound around the cable drum 37, the drum axis of the cable drum 37 is While rotating in the outer peripheral direction, the fixed outer cylinder 15 is tilted forward and backward integrally with the rotating inner cylinder 16 to be tilted.

前記水中信号センサは、複数の直線状に配置される各センサ群5が略平行に配列されて水平えい航される構造であり、前記伝送線ケーブルは、少なくとも、光伝送系導線28、通電系導線29及び電力系導線30が複合された複合伝送線ケーブル1であることを特徴としている。   The underwater signal sensor has a structure in which a plurality of linearly arranged sensor groups 5 are arranged in parallel and are towed horizontally, and the transmission line cable includes at least an optical transmission line conductor 28 and an energization line conductor. 29 is a composite transmission line cable 1 in which a power transmission line 29 and a power line 30 are combined.

前記ケーブルドラム37は、駆動モータ22の駆動力により正逆回転駆動自在とされている。   The cable drum 37 can be rotated forward and backward by the driving force of the drive motor 22.

前記回転内円筒16の開口縁部には従動歯車列66が形成され、この従動歯車列66が、別途設けた駆動歯車69に歯合することにより、駆動歯車69の正逆回転により、従動歯車列66を介して回転内円筒16が正逆回転駆動される。   A driven gear train 66 is formed at the opening edge of the rotating inner cylinder 16, and the driven gear train 66 meshes with a separately provided drive gear 69, whereby the driven gear 69 rotates forward and backward to drive the driven gear. The rotating inner cylinder 16 is driven to rotate forward and backward via the row 66.

また、本願発明は、上記のケーブルドラム装置を用い、前記伝送線ケーブル1の長さ方向に光反射材を所要距離間隔でマーク入れ(塗色マーク(1)38、塗色マーク(2)39)し、前記計測船に設けた制御室の演算処理器11により、前記伝送線ケーブル1の前記計測船上の導通路の2箇所に立設したフォトセンサの出力信号で前記伝送線ケーブル1に生じた捻じれを検知し演算させ、この演算信号を前記ケーブルドラム37と前記回転内円筒16の各々の回転駆動部にフィードバックするアクティブ制御により、前記伝送線ケーブル1を適当な長さ方向と繰出し及び捻じれを解す回転をさせるようにしたことを特徴とする。   Further, the present invention uses the cable drum device described above, and marks the light reflecting material in the length direction of the transmission line cable 1 at a required distance (paint color mark (1) 38, paint color mark (2) 39. And output signals of photosensors erected at two locations of the conduction path of the transmission line cable 1 on the measurement ship by the processor 11 of the control room provided in the measurement ship. Twist is detected and calculated, and the transmission line cable 1 is fed out in the appropriate length direction by active control that feeds back the calculation signal to the rotation driving portions of the cable drum 37 and the rotating inner cylinder 16. It is characterized in that it is rotated so as to release the twist.

また、本願発明は、上記のケーブルドラム装置を用い、前記計測船13のデッキに設置された前記ケーブルドラム装置の設置位置から前記伝送線ケーブル1に沿った船尾方向の所要位置に、前記伝送線ケーブル1の繰出し・揚収時の伝送線ケーブル通過長に対する捻り量計及び線長計58、並びに張力計57の各センサを立設して、これらの信号出力を演算処理部に送出して演算させ、さらに制御器10にフィードバックさせ、前記ケーブルドラム装置を運転制御して、前記水中信号センサを構成する配列センサ群6の水平えい航を計測時間の常時にわたって実現させるフィードバック回路を有し、アクティブ制御する事を特徴としている。   Further, the present invention uses the cable drum device described above, from the installation position of the cable drum device installed on the deck of the measurement ship 13 to the required position in the stern direction along the transmission line cable 1. Each sensor of the torsion meter, the wire length meter 58, and the tension meter 57 for the transmission line cable passing length when the cable 1 is unwound / lifted is installed, and these signal outputs are sent to the arithmetic processing unit for calculation. Further, the controller 10 is fed back to control the operation of the cable drum device, and has a feedback circuit that realizes horizontal towing of the array sensor group 6 constituting the underwater signal sensor throughout the measurement time, and performs active control. It is characterized by things.

上記本願発明では、光学・電気・機械的接続の複合伝送線ケーブルの長さ方向に発生している不用な捻りを解すために、ケーブルドラム14の回転を従来の複合伝送線ケーブルの巻込み繰出し方向の回転に加え、新たに複合伝送線ケーブルの軸方向に傾斜回転する機構構造とする。   In the invention of the present application, in order to eliminate the unnecessary twist occurring in the length direction of the composite transmission line cable of optical / electrical / mechanical connection, the rotation of the cable drum 14 is rotated and fed out of the conventional composite transmission line cable. In addition to the rotation of the direction, a new mechanism structure that tilts and rotates in the axial direction of the composite transmission cable is adopted.

この構造は、図2で示すように、縦型回転方式のケーブルドラム装置において、回転軸を直交する大径で偏平な二重円筒の固定外円筒15を試験船13のデッキ45に固設して回転内円筒16内に複合伝送線のケーブルドラム37を配置し、複合伝送線ケーブル1の軸方向及び長さ方向の回転を個別モータ(ケーブルドラム駆動モータ22、回転内円筒駆動モータ31)でそれぞれの駆動するものである。   As shown in FIG. 2, this structure is a vertical rotation type cable drum device in which a fixed outer cylinder 15 having a large diameter and a flat shape with a perpendicular axis of rotation is fixed to a deck 45 of a test ship 13. The cable drum 37 of the composite transmission line is arranged in the rotating inner cylinder 16 and the rotation of the composite transmission line cable 1 in the axial direction and the length direction is performed by individual motors (the cable drum driving motor 22 and the rotating inner cylinder driving motor 31). Each one is driven.

また、試験船15の船尾を示す図4に、捻じれ検知器55、回転式線長計58、回転式張力計57、及び図1の機器室8にGPS受信機9を配置すると共に、各センサ出力を複合伝送線によって制御器10へ連通させ、複合伝送線ケーブル1の線長に対する捻り量及び線長、並びに張力・船位の検出が可能になり、これを、複合伝送線ケーブル1に捻じれ障害の発生なきように電気的に駆動系へフィードバックして、ケーブルドラム14と回転内円筒16へ適切な制御を行うことにより連動運転または、手動個別運転が行われる。   FIG. 4 showing the stern of the test vessel 15 includes a torsion detector 55, a rotary wire length meter 58, a rotary tension meter 57, and a GPS receiver 9 in the device room 8 of FIG. The output is communicated to the controller 10 by the composite transmission line, and the twist amount and the wire length with respect to the wire length of the composite transmission line cable 1 as well as the tension and ship position can be detected, and this is twisted by the composite transmission line cable 1. An interlocking operation or a manual individual operation is performed by electrically feeding back to the drive system so as not to cause a failure and appropriately controlling the cable drum 14 and the rotating inner cylinder 16.

また、一方が回転し、他方が静止する2箇所の所要部間を固定結合により電気的または光学的に接続するためには、電力系導線30、通電系導線29及び多チャネルの光伝送系導線28の複数系統を有する場合、従来のスリップリングの使用では、連通接続が至難である。   In addition, in order to electrically or optically connect between two required portions where one rotates and the other is stationary, a power system conductor 30, a conduction system conductor 29, and a multi-channel optical transmission system conductor In the case of having 28 multiple systems, it is difficult to make a communication connection by using a conventional slip ring.

そこで、複合伝送線の長さ方向の回転軸系統に対しては、上記特許文献1(特開2002−362837号公報)に示す「遠隔観測機等の内装式複合伝送線処理装置」を基本とする適合採用により、図3で示すケーブルドラム14の巻胴中空部40を貫通し、ケーブルドラム14を回転自在に軸支している固定のドラム軸36と、巻胴中空部40においてドラム軸36にケーブルドラム37と一体に回転自在に軸支される従動副ドラム(1) 34と、従動副ドラム(1) 34に隣接してドラム軸36に固定して配置される静止副ドラム35とを有し、従動副ドラム及び静止副ドラム35の外周に沿って旋回するケーブルトラバーサの旋回器41により、従動副ドラム(1) 34に巻き取り又は巻き戻された導線の連続部分を、静止副ドラム35に橋渡しして巻き戻し又は巻き取るようにして、一方が回転し、他方が静止する2箇所の所要部間を固定結合により電気的または光学的に接続する事が出来る。   Therefore, for the rotating shaft system in the longitudinal direction of the composite transmission line, the “interior-type composite transmission line processing apparatus such as a remote observation device” shown in the above-mentioned Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-362837) is basically used. By adopting conformity, the fixed drum shaft 36 that passes through the winding drum hollow portion 40 of the cable drum 14 shown in FIG. 3 and rotatably supports the cable drum 14, and the drum shaft 36 in the winding drum hollow portion 40 is used. A driven secondary drum (1) 34 that is rotatably supported integrally with the cable drum 37, and a stationary secondary drum 35 that is fixed to the drum shaft 36 adjacent to the driven secondary drum (1) 34. And a continuous portion of the conductive wire wound or unwound around the driven secondary drum (1) 34 by the swivel 41 of the cable traverser that rotates along the outer circumference of the driven secondary drum and the stationary secondary drum 35. Bridge to 35 Rewind or as wound Te, one rotates, the other is electrically or optically it can be connected by a fixed coupling between predetermined portions of two places to rest.

さらにまた、複合伝送線の軸方向の回転系統に対しては、図2で示すように、本出願人の出願に係る特公昭57−60679号公報に示される「遠隔計測器等の伝送線接続装置」を適合採用した。すなわち、導線の途中が回転内円筒の中心軸の碗底部に系着させた従動副ドラム(2)19下方において、甲板または下部に固設された受箱状の導線だめ25の側板26の貫通孔27を貫通している。これにより、従動副ドラム(2)19から降下する導線の余裕部分は、導線だめ25内に積み重ねられるので、連通させることが出来る。   Furthermore, as shown in FIG. 2, the transmission line connection of a remote measuring instrument or the like shown in Japanese Patent Publication No. 57-60679 related to the application of the present applicant is shown in FIG. Adopted “apparatus”. That is, under the driven sub-drum (2) 19 attached to the bottom of the central axis of the rotating inner cylinder in the middle of the conductive wire, the side plate 26 of the receiving box-shaped conductive wire reservoir 25 fixed to the deck or the lower part penetrates. It penetrates the hole 27. Thereby, since the margin part of the conducting wire descending from the driven secondary drum (2) 19 is stacked in the conducting wire reservoir 25, it can be communicated.

この2部署間の固定結合によって、スリップリングのようにブラシが無いので、大電力で良質な電源が図1のえい航展開器の音源部に供給でき、エコー解析に好都合な音響送波が成される。さらに、配列センサ群で受波したエコーもまた、光伝送系の固定接合によって、複数の光伝送系導線28で多チャンネル光信号が、S〔信号〕/N(雑音)を劣化させること無しに、高品質で信号理部に送出されて、解析される。   Due to the fixed connection between the two departments, there is no brush like a slip ring, so a high-power, high-quality power source can be supplied to the sound generator section of the towing expander shown in FIG. The Further, the echo received by the array sensor group can also be obtained by the multi-channel optical signal through the plurality of optical transmission system conductors 28 without degrading S [signal] / N (noise) by the fixed junction of the optical transmission system. , Sent to the signal processor with high quality and analyzed.

なお、図1のえい航展開器2は、音源部3の送波器を内蔵して、海中の所要方向に水中音を送波すると共に配列センサ群6を所要間隔で翼4に係着・展開し後続する強度と安定性を考慮し、えい航展開器2の姿勢センサとして必要なロール、ピッチ、傾斜計、方位計、深度計、張力計等装着と光伝送系導線28が胴体内を通過している。えい航展開器2は、多種のフィンの取付けで安定性が増すものの、それらで誘起する乱流もまた増大し、その後方の長尺の乱流内に配列センサ群6が置かれる好ましくない状況となるのを避けるため、また、運用作業性を考慮して、単純な外観形状としている。   The towing expander 2 shown in FIG. 1 incorporates a transmitter of the sound source unit 3 to transmit underwater sound in the required direction in the sea and attach and deploy the array sensor group 6 to the wing 4 at a required interval. Considering the subsequent strength and stability, the roll, pitch, inclinometer, azimuth meter, depth meter, tension meter, etc. necessary for the attitude sensor of the tow deployer 2 and the optical transmission line 28 pass through the fuselage. ing. Although the tow expander 2 is more stable with the attachment of various types of fins, the turbulence induced by them is also increased, and the undesired situation in which the array sensor group 6 is placed in the long turbulent flow behind it. In order to avoid this, and in consideration of operational workability, a simple external shape is adopted.

以上の各ドラム等の配置と共に、駆動機構、検知機構、ロック機構及び連動機構を具備したことを特徴とする回転軸直交式ケーブルドラム装置であり、何等の人手作業を要することなしに複合伝送線の捻じれを安全に解きほぐし、複合伝送線ケーブルの振る舞いによって、えい航展開器とセンサ群が被害を被る事無く、えい航展開器と配列センサ群が各々本来の挙動と特性で試験を行う事が出来る。また、安全性及び省力性を向上させる効果のある回転軸直交式ケーブルドラム装置の提供が出来る。   In addition to the arrangement of the drums and the like described above, the rotary shaft orthogonal type cable drum device is provided with a drive mechanism, a detection mechanism, a lock mechanism, and an interlocking mechanism, and does not require any manual work. The tow deployer and array sensor group can be tested with their original behavior and characteristics without causing damage to the tow expander and sensor group by safely unwinding the twist of the transmission line and the behavior of the composite transmission line cable. . Further, it is possible to provide a rotary shaft orthogonal cable drum device that is effective in improving safety and labor saving.

本発明は、以上の各ドラム等の配置と共に、駆動機構、検知機構及び捻り緩和機構構を具備したことを特徴とする回転軸直交式ケーブルドラム装置であり、複合伝送線の長さ方向に発生している不用な捻りを効果的に緩和・相殺させてケーブルキンク障害を回避することが出来、縦型回転方式の単一ケーブルドラム37の直交する2つの回転軸構想は、陸上での光ファイバケーブルの補修、交換時の巻き替え作業を通常の電線並みの扱いで行える等、コスト、作業性、信頼性に波及する極めて大きな効果がある。   The present invention is a rotating shaft orthogonal type cable drum device characterized by having a drive mechanism, a detection mechanism, and a torsional relaxation mechanism structure in addition to the arrangement of each of the drums described above, and is generated in the length direction of the composite transmission line. It is possible to effectively relieve and cancel unnecessary twists and avoid cable kink obstacles, and the two rotation axis concepts of the single cable drum 37 of the vertical rotation type are based on an optical fiber on land. There is an extremely large effect that affects the cost, workability, and reliability, such as cable repair and rewinding work at the same time as normal wires.

また、複合伝送線に発生している不要な捻じれが自動的に解消でき、従来には、キンク障害による光伝送損失を見越して余分に配置したケーブル途中の各所の光増幅部品が不要となって大幅なコスト低減になる。   In addition, unnecessary twisting that has occurred in the composite transmission line can be automatically resolved, and conventionally, optical amplification parts in the middle of the cable that have been placed extra in anticipation of optical transmission loss due to kink failure are no longer necessary. Drastically reducing costs.

さらに、捻じれ発生のトラブルの修復のため、えい航展開器等を再度船上に引き上げて、複合伝送線とえい航展開器との接続部の分離・接続作業、複合伝送線の捻じれ及び配列センサ群の絡まり解しの試験船の総員による作業、装置の光伝送系と通電系の点検確認作業等が回避できる上、ケーブル製造所岸壁に帰投するとか、あるいは、増員作業員の要請をも不要とし、大幅な経費軽減が見込まれる。   In addition, to repair torsional troubles, the tow expander, etc. is pulled up again on the ship, separating and connecting the connection between the composite transmission line and the tow expander, twisting of the composite transmission line, and array sensor group It is possible to avoid the work by all members of the test ship for untangling, inspection and confirmation work of the optical transmission system and power supply system of the equipment, and return to the quay of the cable manufacturing facility, or the request of additional workers is unnecessary. A substantial cost reduction is expected.

本発明により、試験チームで実施可能となり、しかも、試験船乗組員は、本来の持ち場に専念でき、試験船の安全な運航が確保される等の意義も大きい。   According to the present invention, it can be carried out by the test team, and the test ship crew can concentrate on the original place of the ship, and the safety of the test ship is ensured.

また、増員作業員を不要とし、配列センサ群が絡まった場合のセンサ群の損傷や複合伝送線にキンク障害が起った場合の修復費用、試験船の延長使用料等の多額の諸経費が節約できる著しい諸効果に加えて、修復時間の分も試験時間に充当でき、チームの士気も維持され、かつ、技術の進展に提供できる信頼性の高い貴重なデータが十分取得でき、経費に換算できない程の極めて大きな技術的効果がある。   In addition, there is no need for additional workers, and there are large expenses such as damage to the sensor group when the array sensor group is entangled, repair cost in the case of a kink failure in the composite transmission line, extended usage fee for the test ship, etc. In addition to the significant benefits that can be saved, repair time can be used for testing time, team morale can be maintained, and valuable and reliable data can be acquired that can be provided to advance the technology and converted into expenses. There is an extremely large technical effect that cannot be achieved.

さらには、複合伝送線の設計において、ケーブルキンク障害を避けるためのトルクバランス構造及びえい航展開器との接続部の強度と高安全率採用の特殊設計で比較的コスト高であったが、本発明の捻じれセンサ、捻じれを解す回転機構の発明により、ケーブルキンクに十分対応でき、通常設計で製造された複合伝送線で十分使用できるため、大幅な経費低減となる。また、ケーブルキンクによる多大な荷重印加の恐れも解消できるため、それを見越した安全率による許容荷重の再見直しにより、複合伝送線、えい航展開器及び配列センサ群の強度構造に関する設計構造に、重量負担が軽減でき、各部が大寸法から中寸法に、中寸法から小寸法で済み、同時に、流体抵抗が低減し、それに伴うフローノイズもまた、大幅に低減し、配列センサ群の性能を大きく向上させる効果がある。   Furthermore, in the design of the composite transmission line, the torque balance structure for avoiding cable kink failure and the strength of the connection part with the tow expander and the special design adopting a high safety factor were relatively expensive. With the invention of the twist sensor and the rotation mechanism for solving the twist, the cable kink can be sufficiently handled and the composite transmission line manufactured by the normal design can be used sufficiently, so that the cost can be greatly reduced. In addition, since the fear of applying a large load due to cable kink can be eliminated, the weight of the design structure related to the strength structure of the composite transmission line, the tow expander and the array sensor group can be reduced by reviewing the allowable load with a safety factor in anticipation of it. The burden can be reduced and each part can be changed from large to medium and from medium to small. At the same time, fluid resistance is reduced and the flow noise is also greatly reduced, greatly improving the performance of the array sensor group. There is an effect to make.

水中部から船上までの音源駆動用大電力等の電力系導線30、通電系ケーブル及び多チャネルの光伝送系導線28がえい航索と共に一体に形成し複合伝送の導線を2軸に及ぶ回転機構を克服して固定結合により連通させたことにより、海上試験における複合伝送線の投入から、長時間のえい航試験及び揚収に至る全作業に亘って複合伝送線の捻じれ等を連続モニタし、異常に対する迅速対応が可能となって、大難を小難に食い止める事が可能となった。   A power transmission wire 30 for driving the sound source from underwater to the ship, an energizing cable and a multi-channel optical transmission line 28 are integrally formed with the towing line, and a rotating mechanism that extends the composite transmission line to two axes. By overcoming and connecting with fixed connection, the twist of the composite transmission line is continuously monitored over the whole process from the introduction of the composite transmission line in the sea test to the long-time towing test and unloading. It has become possible to respond quickly to the situation, and it has become possible to stop the great difficulty in a small difficulty.

また、固定結合により連通させたことにより、高電力で良質な電源が、えい航展開器の音源部に供給でき、エコー解析に好都合な音響送波が成される。さらに、配列センサ群で受波したエコーもまた、光伝送系の固定接合によって、複数の光伝送線で多チャンネル光信号が、S〔信号〕/N(雑音)を劣化させること無しに、高品質で演算処理部に送出される事になって、大幅な性能向上になる。   In addition, since the communication is performed by fixed coupling, a high-power and high-quality power source can be supplied to the sound source unit of the tow expander, and an acoustic transmission convenient for echo analysis is achieved. Furthermore, the echo received by the array sensor group is also high in the multi-channel optical signal without degrading S [signal] / N (noise) by the fixed junction of the optical transmission system. The quality will be sent to the arithmetic processing unit, which will greatly improve performance.

特に、観測データの不鮮明な部位があれば、随時に複合伝送線を繰り出すことができ、直ちにえい航速度を相対的に減じることを可能とし、えい航速度の6乗で増加するフローノイズの影響を避けて、受信信号を際立てられる条件の良いところでの判定が可能となり、取得データの信頼性の向上が一層増す。さらに、観測海面へ再度進出して、観測作業の再開によってデータの取りなおし等の非効率なことも無く、効果的な観測データの取得と観測エリアの拡大が実現できる。この工数の低減効果と観測エリアの拡大は、著しい経済的効果をもたらす。   In particular, if there are unclear parts in the observation data, the composite transmission line can be extended at any time, allowing the towing speed to be reduced immediately and avoiding the effects of flow noise that increases with the sixth power of the towing speed. Thus, it is possible to make a determination in a condition where the received signal can be emphasized, and the reliability of acquired data is further improved. Furthermore, it is possible to acquire effective observation data and expand the observation area without inefficiency such as re-acquisition of data by re-entering the observation sea level and restarting the observation work. This man-hour reduction effect and the expansion of the observation area have a significant economic effect.

以下本発明の最良の実施形態につき添付図面を用いて説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図2によって回転軸直交式ケーブルドラム装置の実施形態を説明する。
計測船としての試験船13のデッキ45に設置する本実施形態の回転軸直交式ケーブルドラム装置14は、繰出しまたは揚収方向に回転させることによって、複合伝送線ケーブル1を巻き出し巻き入れする従来の縦置型単一のケーブルドラム37を基本とするものである。回転軸直交式ケーブルドラム装置14は、大径で偏平な二重円筒の固定外円筒15を開口端面が複合伝送線ケーブル1の送出と同方向になるように計測船のデッキ45に保持32により設置固定される。固定外円筒15の両端面外周には端面鍔44が形成されている。固定外円筒15と併せて二重円筒状を構成する回転内円筒16があって、固定外円筒15の内周面と回転内円筒16の外周面にローラべアリング42等の回転子を設けて、これを介して回転内円筒16を回転させる機構である。デッキ45には、操作盤65が設けられている。
An embodiment of the rotation axis orthogonal cable drum apparatus will be described with reference to FIG.
The rotation axis orthogonal cable drum device 14 of this embodiment installed on the deck 45 of the test ship 13 as a measurement ship is a conventional one that unwinds and entrains the composite transmission line cable 1 by rotating it in the feeding or lifting direction. The vertical type single cable drum 37 is basically used. The rotating shaft orthogonal type cable drum device 14 has a fixed outer cylinder 15 having a large diameter and a flat double cylinder held on a deck 45 of a measurement ship so that an opening end face thereof is in the same direction as the delivery of the composite transmission line cable 1. Installation is fixed. End face ridges 44 are formed on the outer periphery of both end faces of the fixed outer cylinder 15. There is a rotating inner cylinder 16 that forms a double cylinder together with the fixed outer cylinder 15, and a rotor such as a roller bearing 42 is provided on the inner peripheral surface of the fixed outer cylinder 15 and the outer peripheral surface of the rotating inner cylinder 16. This is a mechanism for rotating the rotating inner cylinder 16 through this. The deck 45 is provided with an operation panel 65.

回転内円筒16は、回転内円筒駆動モータ31回転軸端の駆動歯車69の回転が、回転内円筒16片端面全周に設けた平歯車よりなる従動歯車列66に伝達されて、複合伝送線ケーブル1の軸方向に回転する。また、ケーブルドラム37を回転内円筒16内に収置し、同回転は、ケーブルドラム37片端側の支持板43側面の台座24上に設置したケーブルドラム駆動モータ22からチェーン21を介して大歯車20に伝達し、複合伝送線ケーブル1の巻き出し入れ方向に回転するものである。   In the rotating inner cylinder 16, the rotation of the driving gear 69 at the rotating shaft end of the rotating inner cylinder driving motor 31 is transmitted to a driven gear train 66 made of a spur gear provided on the entire circumference of one end surface of the rotating inner cylinder 16, and a composite transmission line. It rotates in the axial direction of the cable 1. Further, the cable drum 37 is placed in the rotating inner cylinder 16, and the rotation of the cable drum 37 is a large gear through the chain 21 from the cable drum drive motor 22 installed on the pedestal 24 on the side of the support plate 43 on one end side of the cable drum 37. 20, and the composite transmission line cable 1 is rotated in the unwinding / withdrawing direction.

図4において示す、複合伝送線ケーブル1には、フォト捻じれセンサ(1)54及びフォト捻じれセンサ(2)51で捻じれ及び複合伝送線ケーブル1の所要長の通過が検知できるように複合伝送線ケーブル1の外皮上の長さ方向に沿って所要長毎に破線ラインが判別できるように塗色マーク(1)38及び塗色マーク(2)39が施してある。   The composite transmission line cable 1 shown in FIG. 4 is combined so that the twist and the passage of the required length of the composite transmission line cable 1 can be detected by the photo twist sensor (1) 54 and the photo twist sensor (2) 51. A paint color mark (1) 38 and a paint color mark (2) 39 are provided so that a broken line can be identified for each required length along the length direction on the outer skin of the transmission line cable 1.

この場合、各フォト捻じれセンサにより、一方のセンサ台(1)56と他方のスリップリングを装着したスリップリング機構部(1)62、センサ台(2)52で複合伝送線ケーブル1の外周被覆にある破線ラインの方向位置を各々検知し、この信号を演算処理部に送出して、相対的な捻じれを算出すると共に、捻じれ大であれば回転内円筒16を捻じれの開放する軸の方向に回転させて捻じれを適当に適宜解す事が出来る。   In this case, the outer periphery of the composite transmission line cable 1 is covered with the slip ring mechanism (1) 62 and the sensor base (2) 52, which are equipped with one sensor base (1) 56 and the other slip ring, by each photo twist sensor. The direction position of each broken line is detected, and this signal is sent to the arithmetic processing unit to calculate the relative twist, and if the twist is large, the rotating inner cylinder 16 is released from the twist. The twist can be properly solved by rotating in the direction of.

同様に、他方のセンサ台(2)52で複合伝送線ケーブル1の通過時の塗色マーク(1)(2)38、39のポイント検知と同時にローラの回転数を読み取り、演算処理部によって、長さに対する捻りの角度変化及び複合伝送線の通過速度、通過長さを算出し、制御盤によって適切な制御を行う。   Similarly, the number of rotations of the roller is read simultaneously with the point detection of the paint color marks (1) (2) 38 and 39 when the composite transmission line cable 1 passes through the other sensor base (2) 52, The angle change of the twist with respect to the length, the passing speed and the passing length of the composite transmission line are calculated, and appropriate control is performed by the control panel.

また、複合伝送線ケーブル1を巻き上げ送出する際に、回転式荷重計59と、その両側に設けられた船尾第1ローラ49及び動輪式角度変位計60で求められてる接触角θと回転荷重計59の荷重Wの測定値に基づき、複合伝送線ケーブル1のケーブル張力及び回転式張力計58によって線長を検出して、複合伝送線ケーブル1にキンク障害の発生なきように適切なケーブルドラム37と回転内円筒16の回転を電気的にフィードバックするアクティブ制御する。上記の場合、各センサと演算処理部・制御器10とは各導線(2)23によって連通されている。動輪式角度変位計60はコイルバネ61により複合伝送線ケーブル1に弾圧されている。船尾第1ローラ49及びそれに続く船尾ローラ群48により、海中から引き上げられる複合伝送線ケーブル1が案内される。船尾第1ローラ49及び船尾ローラ群48は、船尾シープ50によりカバーされている。   Further, when the composite transmission line cable 1 is wound up and sent out, the contact angle θ and the rotational load meter determined by the rotary load meter 59, the first stern roller 49 and the moving wheel type angular displacement meter 60 provided on both sides thereof. Based on the measured value of the load W of 59, the cable tension of the composite transmission line cable 1 and the wire length are detected by the rotary tension meter 58, and an appropriate cable drum 37 is used so that no kink failure occurs in the composite transmission line cable 1. And active control to electrically feed back the rotation of the rotating inner cylinder 16. In the above case, each sensor and the arithmetic processing unit / controller 10 are communicated with each other by the lead wires (2) 23. The driving wheel type angular displacement meter 60 is elastically pressed against the composite transmission line cable 1 by a coil spring 61. The composite transmission line cable 1 pulled up from the sea is guided by the stern first roller 49 and the stern roller group 48 subsequent thereto. The stern first roller 49 and the stern roller group 48 are covered with a stern sheep 50.

また、図2と図3で示すように、固定結合により電気的及び光学的に接続できるようにするため、ケーブルドラム37の巻胴内部の巻胴中空部40に従動副ドラム(1)34と、静止副ドラム35とそれらの外周に沿って旋回するケーブルトラバーサの旋回器41を配置した。ケーブルドラム37の支持部には、摩擦版付補助モータ17及びベルト18が設けられ、内部には導線(1)46が設けられている。導線(1)46のケーブルドラム37からの導出部分は、導線管33により案内されている。これらケーブルドラム37の巻胴内部の構造及び作用は、上記本出願人発明の特許文献1(特開2002−362837号公報)の記載と同一であるので、その詳細な説明は省略する。   Further, as shown in FIG. 2 and FIG. 3, in order to be able to connect electrically and optically by fixed coupling, the driven sub drum (1) 34 and the winding hollow portion 40 inside the winding drum of the cable drum 37 are connected. In addition, a stationary sub drum 35 and a cable traverser swirler 41 swirling along the outer periphery thereof are arranged. The supporting portion of the cable drum 37 is provided with the auxiliary motor 17 with the friction plate and the belt 18, and the lead wire (1) 46 is provided therein. A lead-out portion of the conducting wire (1) 46 from the cable drum 37 is guided by a conducting tube 33. Since the structure and operation inside the winding drum of the cable drum 37 are the same as those described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-362837) of the applicant's invention, detailed description thereof is omitted.

複合伝送線ケーブル1の軸方向の回転系統に対しては、導線の途中が回転内円筒16の中心軸の碗底部に従動副ドラム(2)19を係着させ、その下方に配設した受箱状の導線だめ25の側板26を貫通させて、従動副ドラム(2)19から降下する導線の余裕部分を導線だめ25内に積み重ねることにより連通している。   For the rotating system in the axial direction of the composite transmission line cable 1, the middle of the conducting wire is engaged with a secondary auxiliary drum (2) 19 at the bottom of the central axis of the rotating inner cylinder 16, and is arranged below the receiving drum. The side plate 26 of the box-shaped conductor reservoir 25 is penetrated, and the surplus portion of the conductor descending from the driven sub drum (2) 19 is stacked in the conductor reservoir 25 to communicate with each other.

図5は、単一チャネルの光伝送系、及び通電系、電力系として、利活用できる回転軸直交式ケーブルドラムの別途実施例を示すものである。これは、巻胴と一体となって回転する軸部の一方の端面部に単一の光伝送系の光スリップリングを装着し、また、軸外周部に電力系と通電系の電気的導通のスリップリングを装着したスリップリング機構部(1)62がある。同様に、回転内円筒内の中心軸碗底部には、単一チャネルの光伝送系の光スリップリング及び電力系と通電系の電気的導通のスリップリングを装着したスリップリング機構部(2)63が装着してある。スリップリング機構部(2)63は、支柱64によりデッキ上に支持されている。   FIG. 5 shows another embodiment of a rotation axis orthogonal cable drum that can be used as a single-channel optical transmission system, energization system, and power system. This is because an optical slip ring of a single optical transmission system is attached to one end surface of the shaft that rotates integrally with the winding drum, and the electrical continuity between the power system and the current-carrying system is provided on the outer periphery of the shaft. There is a slip ring mechanism (1) 62 to which a slip ring is attached. Similarly, a slip ring mechanism (2) 63 in which an optical slip ring of a single channel optical transmission system and an electrically conductive slip ring of a power system and an energization system are mounted on the bottom of the central shaft in the rotating inner cylinder. Is attached. The slip ring mechanism (2) 63 is supported on the deck by the support column 64.

上記の構成によれば、回転内円筒16の内周面上に縦置き方式のケーブルドラム37を固設配置して、複合伝送線ケーブル1を海中へ繰出し、併せて、送出しつつ、併せて、複合伝送線ケーブル1の軸方向に回転させることが出来、従来に無かった複合伝送線ケーブル1を繰出しまたは揚収を続行しつつ、併せて、複合伝送線ケーブル1の捻じれを解す方向に回転させて、ケーブルキンク障害が防止できることになった。   According to the above configuration, the vertically placed cable drum 37 is fixedly disposed on the inner peripheral surface of the rotating inner cylinder 16, and the composite transmission line cable 1 is fed into the sea. The composite transmission line cable 1 can be rotated in the axial direction, and the composite transmission line cable 1 that has never existed in the past is continued to be unwound or lifted, and at the same time, the twist of the composite transmission line cable 1 is removed. By rotating it, cable kink failure can be prevented.

また、複合伝送線ケーブル1の捻じれは、えい航展開器を傾斜させる力として作用し、配列センサ群のえい航姿勢を乱し、音響性能に多大な影響を及ぼすと共に、光伝送に損失を発生せる等の要因となる不要な捻じれが除去できる事となった。   The twist of the composite transmission line cable 1 acts as a force for tilting the tow expander, disturbs the tow attitude of the array sensor group, greatly affects the acoustic performance, and causes a loss in optical transmission. Unnecessary twisting, which is a factor such as, can be removed.

あわせて、捻じれフォトセンサと線長計、張力計及びGPS受信機を配置することにより、各センサ出力を導線によって制御器へ連通させ、複合伝送線の線長に対する捻り量及び線長、並びに張力・船位の検出が可能となった。さらに、これを、複合伝送線に捻じれ障害の発生なきように電気的にモータ駆動系へフィードバックして、ケーブルドラム37と回転内円筒16へ適切な回転駆動制御が出来る事になり、ケーブルドラム37の2軸回転が自動的及び手動によって、複合伝送線ケーブル1の捻りを解きほぐす事が出来る。   In addition, a twist photo sensor, a line length meter, a tension meter, and a GPS receiver are arranged so that the output of each sensor communicates with the controller via a conductor, and the twist amount and the line length with respect to the line length of the composite transmission line, and the tension.・ The ship position can be detected. Furthermore, this can be electrically fed back to the motor drive system so that there is no twisting trouble in the composite transmission line, and appropriate rotation drive control can be performed on the cable drum 37 and the rotating inner cylinder 16. The twist of the composite transmission line cable 1 can be released by automatically and manually rotating the biaxial shaft 37.

また、計測船の船尾から配列センサ群を系着させたえい航展開器を海中へ投入作業の際に計測船のスクリューからの乱流に巻き込まれて、えい航展開器が転回した場合に配列センサ群が絡んでないこと、あるいは、配列センサ群の末端まで、光伝送等が良好であるか否かを確認しつつ、回転軸直交式ケーブルドラムの回転内円筒を複合伝送線の捻じれを解す方向に回転させ、無難に所定長さまで繰出すができる。   In addition, when the tow expander with the array sensor group attached from the stern of the measurement ship is thrown into the sea when it is caught in the turbulent flow from the screw of the measurement ship and the tow expander turns, the array sensor group Check whether the optical transmission etc. is good or not until the end of the array sensor group. It can be rotated and unwound to a predetermined length.

従来のように、船長と作業長が船尾でスクリュー遊転と主機の発停、操舵指示、追い波や航行船の状況を繰り出し状況を勘案させながら慎重に繰り出しを行っているにも関わらず、海面状況によっては、えい航展開器等を再度船上に引き上げて、複合伝送線とえい航展開器との接続部を引き離し、複合伝送線の捻じれ及び配列センサ群の絡まりを解し、装置の光系と電気系統の点検確認と外部観察を行う等、多人数と時間を要す作業が回避できる。また、煩雑で厄介な修復作業の度々重ねでチームの士気にも影響を及ぼす事等が回避できると共に、その分を試験時間に充当でき、評価に充当できるデータが十分得られる。   Despite the fact that the master and the working chief are carefully feeding the stern at the stern while taking into consideration the situation of the ship's turning and stopping of the main engine, steering instruction, tail wave and sailing ship, Depending on the sea level, the tow expander, etc. may be lifted again on the ship, the connection between the composite transmission line and the tow expander may be separated, and the twist of the composite transmission line and the entanglement of the array sensor group may be released, and the optical system of the device It is possible to avoid work that requires many people and time, such as checking and checking the electrical system and external observation. In addition, it is possible to avoid the influence of the team's morale due to repeated complicated and troublesome repair work, and the amount of the time can be used for the test time, and sufficient data can be obtained for the evaluation.

また、えい航展開器が安定な水平えい航できることにより、後続の配列センサ群は、従来のえい航展開器の傾くことによってえい航姿勢が被っていた傾きえい航の影響が解消されて、配列センサ群の本来の音響特性が得られて、取得データが設計技術の向上に大きく貢献する。   In addition, since the tow expander can perform stable horizontal towing, the subsequent array sensor group can eliminate the influence of the tilt towing that the tow attitude has been covered by the tilt of the conventional tow expander, and the original array sensor group The acoustic characteristics can be obtained, and the acquired data greatly contributes to the improvement of the design technology.

複合伝送線の設計において、ケーブルの捻じれ発生の対応のため、すなわち、ケーブルキンク障害を避けるためのトルクバランス構造、えい航展開器との接続部の強度増と高安全率採用の特殊設計によりコスト高になりがちであったが、本発明の捻じれセンサ、捻じれを解す回転機構の発明により、ケーブルキンクに十分対応可能であるため、通常設計で製造された複合伝送線ケーブルが使用できる。   In the design of composite transmission lines, the cost is reduced due to the twisting of the cable, that is, the torque balance structure to avoid the cable kink failure, the strength of the connection part with the tow expander and the special design adopting high safety factor Although it tends to be high, the invention of the twist sensor of the present invention and the rotation mechanism for untwisting can sufficiently cope with the cable kink, so that a composite transmission line cable manufactured by a normal design can be used.

また、一方が回転し、他方が静止する2箇所の所要部間を静止副ドラム35と従動副ドラム(1)34及び旋回器41を採用し、固定結合により電気的または光学的に接続を2部署にわたって連通させた。   In addition, a stationary sub drum 35, a driven sub drum (1) 34, and a swivel 41 are used between two required portions where one rotates and the other stops, and two electrical or optical connections are made by fixed coupling. Communicated across departments.

この固定結合によって、スリップリングのようにブラシが無いので、大電力で良質な電源がえい航展開器の音源部に供給でき、エコー解析に好都合な音響送波が出来る。また、配列センサ群で受波したエコーは、光伝送系の固定接合によって、複数の光伝送線で多チャンネル光出力信号が、S〔信号〕/N(雑音)を劣化させること無しに、高品質で信号理部に送出されるので、観測装置の性能が一段と向上する。   By this fixed coupling, since there is no brush like a slip ring, a high-power, high-quality power source can be supplied to the sound source section of the towing expander, and acoustic transmission convenient for echo analysis can be performed. In addition, the echo received by the array sensor group is high without the deterioration of S [signal] / N (noise) by the multi-channel optical output signal by a plurality of optical transmission lines due to the fixed junction of the optical transmission system. Since the quality is sent to the signal processor, the performance of the observation device is further improved.

本発明の回転軸直交式ドラム装置の使用状態を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the use condition of the rotating shaft orthogonal type drum apparatus of this invention. 図1の回転軸直交式ドラム装置の斜視図である。It is a perspective view of the rotating shaft orthogonal type drum apparatus of FIG. 図1の回転軸直交式ドラム装置の内部構造を示す切断正面図である。It is a cutting front view which shows the internal structure of the rotating shaft orthogonal type drum apparatus of FIG. 図1の回転式荷重計、捻フォトセンサ及び船尾シーブの設置状態を示す側面図である。It is a side view which shows the installation state of the rotary load meter of FIG. 1, a twist photo sensor, and a stern sheave. 回転軸直交式ケーブルドラム装置の他の実施形態の斜視図である。It is a perspective view of other embodiments of a rotation axis orthogonal cable drum device. 図5の回転軸直交式ドラム装置の側面図である。FIG. 6 is a side view of the rotation axis orthogonal drum device of FIG. 5.

符号の説明Explanation of symbols

1 複合伝送線ケーブル(伝送線ケーブル)
2 えい航展開器
3 音源部
4 水平翼
5 センサ群
6 配列センサ群(水中信号センサ)
7 送波音
8 機器室
9 GPS受信機
10 制御器
11 演算処理器
13 試験船(計測船)
14 回転軸直交式ケーブルドラム装置
15 固定外円筒
16 回転内円筒
17 摩擦版付補助モータ
18 ベルト
19 従動副ドラム(2)
20 大歯車
21 チェーン
22 ケーブルドラム駆動モータ
23 導線(2)
24 台座
25 導線だめ
26 側板
27 貫通孔
28 光伝送系導線
29 通電系導線
30 電力系導線
31 回転内円筒駆動モータ
32 保持板
33 導線管
34 従動副ドラム(1)
35 静止副ドラム
36 ドラム軸
37 ケーブルドラム
38 塗色マーク(1)
39 塗色マーク(2)
40 巻胴中空部
41 旋回器
42 ローラベアリング
43 支持板
44 端面鍔
45 デッキ
46 導線(1)
48 船尾ローラ群
49 船尾第1ローラ
50 船尾シーブ
51 フォトねじれセンサ(2)
52 センサ台(2)
54 フォト捻じれセンサ(1)
55 捻じれ検知器
56 センサ台(1)
57 回転式張力計
58 回転式線長計
59 回転式荷重計
60 動輪式角度変位計
61 コイルバネ
62 スリップリング機構部(1)
63 スリップリング機構部(2)
64 支柱
65 操作盤
66 従動歯車列
67 海面
68 海底
69 駆動歯車
1 Composite transmission cable (transmission cable)
2 Towing expander 3 Sound source 4 Horizontal wing 5 Sensor group 6 Array sensor group (underwater signal sensor)
7 Transmitted sound 8 Equipment room 9 GPS receiver 10 Controller 11 Arithmetic processor 13 Test ship (measurement ship)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 Rotating-axis orthogonal type cable drum apparatus 15 Fixed outer cylinder 16 Rotating inner cylinder 17 Auxiliary motor with a friction plate 18 Belt 19 Driven auxiliary drum (2)
20 Large gear 21 Chain 22 Cable drum drive motor 23 Conductor (2)
24 pedestal 25 conductor reservoir 26 side plate 27 through hole 28 optical transmission system conductor 29 energization system conductor 30 power system conductor 31 rotating inner cylinder drive motor 32 holding plate 33 conductor tube 34 driven sub drum (1)
35 Static secondary drum 36 Drum shaft 37 Cable drum 38 Paint color mark (1)
39 Paint Color Mark (2)
40 Winding cylinder hollow portion 41 Swivel device 42 Roller bearing 43 Support plate 44 End face rod 45 Deck 46 Conductor (1)
48 Stern Roller Group 49 Stern First Roller 50 Stern Sheave 51 Photo Twist Sensor (2)
52 Sensor stand (2)
54 Photo twist sensor (1)
55 Twist detector 56 Sensor base (1)
57 Rotary Tensiometer 58 Rotary Wire Length Meter 59 Rotary Load Meter 60 Driving Wheel Type Angular Displacement Meter 61 Coil Spring 62 Slip Ring Mechanism (1)
63 Slip ring mechanism (2)
64 Prop 65 Operation panel 66 Driven gear train 67 Sea surface 68 Seabed 69 Drive gear

Claims (3)

先端部に設けた水中信号センサからの信号を計測船側に伝送する遠隔計測器用伝送線ケーブルを計測船側において巻き取り又は巻き戻すケーブルドラム装置であって、前記水中信号センサは、複数のセンサ群が略平行に配列されて水平えい航される構造であり、前記伝送線ケーブルは、少なくとも、光伝送系導線、通電系導線及び電力系導線が複合された複合伝送線ケーブルであるケーブルドラム装置において、
前記計測船のデッキに設置される横向き固定式の固定外円筒と、固定外円筒の内周面に二重円筒状に回転自在に設けられた回転内円筒と、固定外円筒の内周面と回転内円筒の外周面に設けられる回転子と、回転内円筒の開口縁部に形成された従動歯車列を駆動歯車に歯合させることにより、該駆動歯車の正逆回転により従動歯車列を介して回転内円筒を正逆回転駆動させる回転駆動機構と、回転内円筒の直径方向の対向内壁間にドラム軸線が設定されるように回転内円筒の内部において駆動モータの駆動力により正逆回転駆動自在に設けられたケーブルドラムと、を具備し、伝送線ケーブルがケーブルドラムに巻き取られる時に、ケーブルドラムのドラム軸線が、固定外円筒に対し回転内円筒と一体に正逆回動して、前記伝送線ケーブルの軸方向に生じた捻じれを解すようにしたことを特徴とするケーブルドラム装置。
A cable drum device that winds or rewinds a transmission line cable for a remote measuring instrument that transmits a signal from an underwater signal sensor provided at a distal end to a measurement ship side, and the underwater signal sensor includes a plurality of sensor groups. In the cable drum device, which is a composite transmission line cable in which the optical transmission system conductor, the energization system conductor, and the power system conductor are combined,
A laterally fixed fixed outer cylinder installed on the deck of the measurement ship, a rotating inner cylinder rotatably provided in a double cylindrical shape on the inner peripheral surface of the fixed outer cylinder, and an inner peripheral surface of the fixed outer cylinder; By meshing the rotor provided on the outer peripheral surface of the rotating inner cylinder and the driven gear train formed on the opening edge of the rotating inner cylinder with the driving gear, the driving gear rotates through the driven gear train by forward and reverse rotation. forward and reverse rotation drive mechanism for rotating the cylindrical forward and reverse rotation driven by the driving force of Oite drive motor inside the rotating the cylinder as the drum axis is set between the opposing inner walls of the diameter direction of the rotation in the cylindrical Te A cable drum rotatably provided, and when the transmission line cable is wound around the cable drum, the drum axis of the cable drum rotates forward and backward integrally with the rotating inner cylinder with respect to the fixed outer cylinder. Te, the axis of the transmission line cable Cable drum device being characterized in that so as to disintegrate torsion occurring in direction.
請求項1に記載の前記ケーブルドラム装置を用い、前記伝送線ケーブルの長さ方向に光反射材を所要距離間隔でマーク入れし、前記計測船に設けた制御室の演算処理器により、前記伝送線ケーブルの前記計測船上の導通路の2箇所に立設したフォトセンサの出力信号で前記伝送線ケーブルに生じた捻じれを検知し演算させ、この演算信号を前記ケーブルドラムと前記回転内円筒の各々の回転駆動部にフィードバックするアクティブ制御により、前記伝送線ケーブルを適当な長さ方向繰出し及び捻じれを解すように回転をさせるようにしたことを特徴とするケーブルドラム装置。 The cable drum device according to claim 1 , wherein a light reflecting material is marked at a required distance interval in the length direction of the transmission line cable, and the transmission is performed by a processor in a control room provided in the measurement ship. Twist generated in the transmission line cable is detected and calculated from the output signals of photosensors erected at two locations on the conducting path of the wire cable on the measurement ship, and this calculation signal is sent to the cable drum and the rotating inner cylinder. the active control is fed back to the rotation driving unit of each cable drum device being characterized in that so as to rotation to disintegrate unwinding and torsional said transmission line cable to the appropriate length. 請求項1又は2に記載の前記ケーブルドラム装置を用い、前記計測船のデッキに設置された前記ケーブルドラム装置の設置位置から前記伝送線ケーブルに沿った船尾方向の所要位置に、前記伝送線ケーブルの繰出し・揚収時の伝送線ケーブル通過長に対する捻り量計及び線長計、並びに張力計の各センサを立設して、これらの信号出力を演算処理部に送出して演算させ、さらに制御器にフィードバックさせ、前記ケーブルドラム装置を運転制御して、前記水中信号センサを構成する配列センサ群の水平えい航を計測時間の常時にわたって実現させるフィードバック回路を有し、アクティブ制御する事を特徴とするケーブルドラム装置。 The transmission line cable using the cable drum device according to claim 1 or 2 from a position where the cable drum device installed on the deck of the measurement ship is installed to a required position in the stern direction along the transmission line cable. Each sensor of the torsion meter, wire length meter, and tension meter with respect to the transmission line cable passing length at the time of unwinding and picking up is set up, and these signal outputs are sent to the arithmetic processing unit for calculation, and further the controller And a feedback circuit that controls the operation of the cable drum device to realize horizontal towing of the array sensor group constituting the underwater signal sensor over a continuous measurement time, and performs active control. Drum equipment.
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