RU2237594C2 - Position station for sounding water medium - Google Patents
Position station for sounding water medium Download PDFInfo
- Publication number
- RU2237594C2 RU2237594C2 RU2002100483A RU2002100483A RU2237594C2 RU 2237594 C2 RU2237594 C2 RU 2237594C2 RU 2002100483 A RU2002100483 A RU 2002100483A RU 2002100483 A RU2002100483 A RU 2002100483A RU 2237594 C2 RU2237594 C2 RU 2237594C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- container
- buoy
- anchor
- equipment
- station
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области морской техники и предназначено для суточных, месячных, сезонных измерений на заданных горизонтах водной среды следующих параметров: гидрологических (скорости течения, направления течения, температуры, солености), физико-химических (количеств ингредиентов в морской воде), гидроакустических, биологических, (водородного показателя, содержания хлорофилла, фенола, нефтепродуктов), а также радиационных.The invention relates to the field of marine engineering and is intended for daily, monthly, seasonal measurements at given horizons of the aquatic environment of the following parameters: hydrological (flow velocity, flow direction, temperature, salinity), physico-chemical (quantities of ingredients in sea water), hydroacoustic, biological , (hydrogen indicator, the content of chlorophyll, phenol, oil products), as well as radiation.
Измерение указанных параметров является важнейшей задачей для изучения океанов и морей с целью определения перспективных районов для добычи нефти и рыбы, выявления сейсмически опасных районов, а также экологического контроля.The measurement of these parameters is the most important task for the study of oceans and seas in order to identify promising areas for oil and fish production, identify seismically dangerous areas, as well as environmental control.
Так как указанные измерения проводятся в открытом океане, станции должны быть надежными в работе, иметь высокие эксплуатационные характеристики, не мешать судоходству, быть всепогодными и работать подо льдом.Since these measurements are carried out in the open ocean, the stations must be reliable in operation, have high operational characteristics, not interfere with navigation, be weatherproof and work under ice.
Известен ряд буйковых станций, предназначенных для измерения гидрологических параметров.A number of buoy stations are known for measuring hydrological parameters.
Это якорные буйковые станции, описанные в книге А.Ф.Маклаков, и др., “Океанографические приборы”. Л., Гидрометеоиздат, 1975, стр.78-84, 306-308, 318-325; в “Руководстве по гидрологическим работам в океанах и морях”, Л., Гидрометеоиздат, 1977, стр.493-501, рис. 20.3, 20.5, стр.573-539, 542, 543, рис. 21.11; в книге Г. О. Берто, “Океанографические буи”, Л., Судостроение, 1977, стр.113-121, рис 4.1-4.9.These are anchor buoy stations described in the book by A.F. Maklakov, et al., “Oceanographic Instruments”. L., Gidrometeoizdat, 1975, pp. 78-84, 306-308, 318-325; in the “Guide to hydrological work in the oceans and seas”, L., Gidrometeoizdat, 1977, pp. 493-501, fig. 20.3, 20.5, pp. 573-539, 542, 543, fig. 11/21; in the book of G. O. Berto, “Oceanographic buoys”, L., Shipbuilding, 1977, pp. 113-121, Fig. 4.1-4.9.
Наиболее близким техническим решением является буйковая станция Вудс-Хоулского океанографического института в книге Г. О. Берто стр.120, рис.4.8. Буйковая станция содержит подводный буй, соединенный гибкой связью с якорем. На гибкой связи на заданных горизонтах размещены контейнеры с датчиками, предназначенные для измерения параметров водной среды.The closest technical solution is the buoy station of the Woods Hole Oceanographic Institute in the book of G.O. Berto p. 120, Fig. 4.8. The buoy station contains an underwater buoy connected by a flexible connection to the anchor. On flexible communication at specified horizons containers with sensors are designed to measure the parameters of the aquatic environment.
Как аналоги, так и прототип в упомянутой выше литературе обладают высокой точностью измерений, но сложны, имеют большие габариты, требуют для постановки специально оборудованных кораблей и громоздких источников тока.Both analogs and prototypes in the above literature have high measurement accuracy, but are complex, have large dimensions, and require specially equipped ships and bulky current sources to be built.
Существующие станции с электроприводом имеют большое потребление электроэнергии, значительные габариты, массы и не могут обеспечить измерения в течение длительного срока.Existing stations with electric drives have a large electricity consumption, significant dimensions, masses and cannot provide measurements for a long time.
Якорные буйковые станции океанографического наблюдения не располагают техническими возможностями круглогодичного наблюдения за течениями на глубинах более 2000 м в одной географической точке. Поэтому среди большого пакета записей морских течений, которыми располагает управление гидрографии РФ, нет записи течений длительностью 0,5 года на глубинах более 1500 м, а основное количество записей относится к глубинам до 500 м с небольшой длительностью.Anchor buoy stations of oceanographic observation do not have the technical capabilities of year-round monitoring of currents at depths of more than 2000 m at one geographical point. Therefore, among the large package of records of sea currents that the Hydrographic Administration of the Russian Federation has at its disposal, there is no record of currents lasting 0.5 years at depths of more than 1,500 m, and the majority of records refer to depths of up to 500 m with a short duration.
В морской технике известно много способов зондирования океанов с помощью лебедок, судов, платформ или подвески гирлянд из приборных контейнеров, т.е. буйковых станций. Все они требуют огромных затрат и мощных источников тока, а эффективность измерений незначительна.In marine technology, there are many methods of sounding the oceans using winches, ships, platforms or hanging garlands from instrument containers, i.e. buoy stations. All of them require huge costs and powerful sources of current, and the measurement efficiency is negligible.
Известная буйковая станция Вудс-Хоулского океанографического института обладает рядом существенных недостатков:The well-known buoy station of the Woods Hole Oceanographic Institute has a number of significant drawbacks:
- так как каждый измерительный горизонт комплектуется автономным контейнером с измерительной аппаратурой, то на предельных глубинах океана при большом количестве горизонтов требуется большое количество аппаратуры, а именно: датчиков, процессоров, преобразовательных, регистрирующих устройств и источников питания, т.е. имеет место избыточность аппаратуры;- since each measuring horizon is equipped with an autonomous container with measuring equipment, then at the extreme depths of the ocean with a large number of horizons a large number of equipment is required, namely: sensors, processors, converting, recording devices and power sources, i.e. hardware redundancy occurs;
- перезарядка, т.е. установка новой аппаратуры требует выборку станции, что невозможно без включения гидроакустического отделителя и потери якоря;- recharge, i.e. the installation of new equipment requires a sampling of the station, which is impossible without the inclusion of a hydroacoustic separator and loss of anchor;
- невозможность использования станции в течение длительного времени, так как источники питания должны иметь большую емкость, а, следовательно, и габариты.- the inability to use the station for a long time, since power sources must have a large capacity, and, consequently, dimensions.
Целью настоящего изобретения является увеличение диапазона исследуемых глубин, а, следовательно, и количества горизонтов, минимальное электропотребление функциональной и регистрирующей аппаратурой, упрощение и ускорение работ при постановках и перезарядках станций, возможности многоразового использования.The aim of the present invention is to increase the range of the studied depths, and, consequently, the number of horizons, the minimum power consumption of the functional and recording equipment, the simplification and acceleration of work when setting up and reloading stations, the possibility of reusable use.
Поставленная цель достигается тем, что в станции, содержащей подводный буй с положительной плавучестью, контейнер с аппаратурой для измерения и регистрации параметров водной среды, якорного устройства, состоящего из основного и дополнительного якорей, причем в корпусе основного якоря установлен барабан с гибкой связью, которая проходит через дополнительный якорь, соединенный цепью с основным якорем, длина которой несколько больше углубления подводного буя, снабженного шаровыми грузами с устройством их размещения и выпуска, балластом для обеспечения всплытия подводного буя вместе с дополнительным якорем и клапаном впуска воды для компенсации веса сброшенного шарового груза.This goal is achieved by the fact that in the station containing an underwater buoy with positive buoyancy, a container with equipment for measuring and recording parameters of the aquatic environment, an anchor device consisting of the main and additional anchors, and a drum with a flexible connection is installed in the main armature body, which passes through an additional anchor connected by a chain to the main anchor, the length of which is slightly greater than the recess of the underwater buoy, equipped with ball weights with a device for their placement and release, ballast To ensure the ascent of the underwater buoy with an additional anchor and the water inlet valve for compensating the weight of the ball discharged cargo.
Контейнер снабжен включателем запуска аппаратуры, рычажным электромагнитным пропускателем и приемно-сбрасывающим устройством для шаровых грузов.The container is equipped with an equipment start switch, a lever electromagnetic transmitter and a receiving and dumping device for ball loads.
Установка барабана с гибкой связью в корпусе якоря позволила облегчить подводный буй и увеличить держащую силу якоря.The installation of a flexible coupling drum in the anchor body made it possible to lighten the underwater buoy and increase the holding force of the anchor.
Подводный буй соединен с якорным устройством гибкой связью, на которой закреплены втулки, определяющие измерительные горизонты. Верхняя часть втулки имеет сферическую поверхность, а нижняя - коническую.The underwater buoy is connected to the anchor device by a flexible connection, on which bushings that define the measuring horizons are fixed. The upper part of the sleeve has a spherical surface, and the bottom is conical.
Указанные признаки отсутствуют у прототипа и аналогов заявляемого изобретения, что подтверждает его соответствие критериям “новизна” и “существенные отличия”.These signs are absent in the prototype and analogues of the claimed invention, which confirms its compliance with the criteria of “novelty” and “significant differences”.
Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 показана станция в рабочем состоянии на позиции. На фиг.2, 3 показан процесс постановки станции в позиционное положение. На фиг.4 представлена кинематическая схема основных устройств станции, а на фиг.5 - процесс подъема для перезарядки станции.The invention is illustrated by drawings. Figure 1 shows the station in working condition at the position. Figure 2, 3 shows the process of setting the station in positional position. Figure 4 presents the kinematic diagram of the main devices of the station, and figure 5 is a lifting process for recharging the station.
Позиционная станция зондирования водной среды по глубине (фиг.1) содержит подводный буй 1, устанавливаемый на заданное углубление от поверхности. Буй 1 соединен гибкой связью 2 (синтетический или стальной канат) с дополнительным якорем 3, который соединен цепью 4 с основным якорем 5. На гибкой связи 2 жестко установлены втулки 16, определяющие измерительные горизонты, а также подвижно установлен контейнер 6 с аппаратурой, состоящей из датчиков измеряемых параметров водной среды, процессора управления алгоритмом работы станции, преобразовательных устройств, “твердой” памяти, источников питания и функциональных устройств: включателя запуска аппаратуры, электромагнитного рычажного пропускателя и приемно-сбрасывающего устройства.The positioning station for sensing the aquatic environment in depth (Fig. 1) contains an
Движителем контейнера 6 к грунту служит шаровый груз 7, располагаемый на приемно-сбрасывающем устройстве 8, которое имеет шарнирную связь с контейнером 6, а всплытие обеспечивается положительной плавучестью контейнера после сброса груза при достижении контейнером якоря.The mover of the
Для устойчивого положения в воде и ориентации по течению контейнер 6 снабжен пластинчатым стабилизатором 9, а буй 1 - стабилизатором 10. После выхода очередного груза 7 из буя 1 для компенсации его веса имеется клапан впуска воды 11. Для всплытия на поверхность буя 1 с контейнером 6 и дополнительным якорем 3 служит балласт 12, который сбрасывается гидроакустическим отделителем 13.For a stable position in the water and flow orientation, the
На барабане с гибкой связью закреплены лопасти гидродинамического тормоза 14. На дополнительном якоре 3 установлен сбрасыватель 15 для обеспечения сброса груза 7 на дно.On the drum with a flexible connection fixed blades of the
Алгоритм постановки станции представлен на фиг.2,3. В выбранной географической точке с судна, производящего постановку, сбрасывается установочный буй 17, который соединен стропом 18 посредством временного замка 19 с буем 1.The algorithm for setting the station is presented in figure 2,3. At the selected geographical point, the
Положительная плавучесть буя 17 должна быть больше отрицательной плавучести станции, а длина стропа 18 равна величине заданного углубления буя 1.The positive buoyancy of the
Затем в воду опускается буй 1 вместе с контейнером 6. После разматывания 50-100 м гибкой связи судно дает малый ход, чтобы буи 1 и 17 вытянулись в одну линию, далее сбрасываются якоря 3, 5. Якорь 5 своим весом разматывает гибкую связь 2, находящуюся на барабане до достижения грунта. При разматывании гибкой связи 2 лопасти 14, закрепленные на оси барабана, замедляют скорость сматывания, а при достижении грунта врезаются в грунт и сматывание прекращается. Дополнительный якорь 3 отделяется от основного якоря 5 и освобождает цепь 4. Через заданное время срабатывает замок 19, строп 18 отделяется от буя 1, а буй 17 выбирается на судно. Станция находится в позиционном положении.Then
Для объяснения алгоритма работы станции после постановки воспользуемся кинематической схемой основных устройств станции, представленной на фиг.4.To explain the algorithm of the station after setting, we use the kinematic diagram of the main devices of the station, presented in figure 4.
В буе 1 установлено устройство для размещения грузов 7, которое представляет бункер с рычажным электромагнитным замком-отсекателем 21. Шаровые грузы 7 расположены в желобе с небольшим наклоном в сторону выходного отверстия. Горизонтальное расположение грузов 7 позволило уменьшить усилия на пальцы замка-отсекателя, повысить надежность работы, уменьшить габариты электромагнита ЭМ-1.In
Команда на замок-отсекатель 21 поступает после того, как контейнер 6 лотком устройства 8 упрется в корпус буя 1. При срабатывании электромагнита ЭМ-1 замка-отсекателя 21 один конец рычага последнего освобождает груз 7, а другой управляет клапаном впуска воды в корпус буя 1 с целью компенсации изменения плавучести при выходе груза 7.The command for the lock-
Приемно-сбрасывающее устройство состоит из лотка 8, закрепленного на контейнере 6 посредством подвижного шарнира и толкателя 20. Контейнер 6 при подходе к очередной втулке 16, определяющей измерительные горизонты, будет остановлен рычагами электромагнитного пропускателя 22, управляемого электромагнитом ЭМ-2. На шаровой поверхности втулки 16 контейнер при наличии стабилизатора 9 разворачивается и устанавливается по течению. Включение электромагнита ЭМ-2 осуществляется наклоном рычага 23, связанного с постоянным магнитом 24, обеспечивающим замыкание магнитоуправляемого контакта (геркона) 25, а следовательно, и запуск аппаратуры контейнера 6, а именно: включение датчиков, регистрацию параметров с этих датчиков и последующее их отключение. После срабатывания пропускателя 22 контейнер погружается до очередной втулки.The receiving and dropping device consists of a
После прихода контейнера 6 к якорю 3 толкатель 20 взаимодействует с кольцом сбрасывателя 15 и опрокидывает лоток 8. Контейнер 6 приобретает положительную плавучесть и всплывает до соприкосновения с корпусом буя 1. При всплытии контейнера 6 рычаги электромагнитного пропускателя 22 раздвигаются под действием силы, которая возникает ввиду конической поверхности нижней части втулки 16.After the
После того, как очередной груз упадет в лоток 8 контейнера, процесс повторяется. При сбросе последнего груза необходима перезарядка станции.After the next load falls into the
Для выборки станции (фиг.5) судно приходит в заданную географическую точку и подает гидроакустический кодированный сигнал. Срабатывает гидроакустический отделитель 13, находящийся в корпусе буя 1, что обеспечивает подачу питания на пирозамок 26, который отдает крышку 27, что приводит к отделению балласта 12. Буй вместе с дополнительным якорем 3 всплывает и удерживается в одной точке основным якорем 5.To sample the station (Fig. 5), the ship arrives at a given geographical point and delivers a hydroacoustic encoded signal. The
Из контейнера б извлекается модуль с регистрирующей аппаратурой и заменяется на новый. Из корпуса буя 1 удаляется вода, принятая во время выпуска грузов в качестве балласта. Устанавливается новый комплект шаровых грузов 7 и балласт 12, затем буй 1 опускается в воду. Так как буй 1 вместе с балластом 12 имеет плавучесть меньше чем, дополнительный якорь 3, последний опускается на грунт, а буй 1 - на заданное углубление.A module with recording equipment is removed from the container b and replaced with a new one. From the body of the
Новые признаки позволяют производить измерение и регистрацию параметров водной среды, также зафиксировать астронамическое время и номер шара на максимальных глубинах и, следовательно, на большем количестве горизонтов с минимальным электропотреблением обеспечивают многоразовость использования, упрощают и ускоряют работы при постановках и перезарядках станции.New features make it possible to measure and record the parameters of the aquatic environment, as well as record the astronomical time and ball number at maximum depths and, therefore, at a greater number of horizons with minimal power consumption, provide reusability, simplify and speed up work when setting up and reloading the station.
По сравнению с прототипом заявляемая станция позволяет производить измерения в выбранной географической точке океана на предельных глубинах в течение длительного времени.Compared with the prototype of the inventive station allows measurements at a selected geographical point of the ocean at extreme depths for a long time.
Измерения производятся на каждом горизонте одним комплектом аппаратуры, что требует малую мощность источников электрического тока, а это существенно уменьшает массу и габариты станции. Измерительная и регистрирующая аппаратура может быть выполнена как в виде отдельных модулей, так и единого.Measurements are taken at each horizon with one set of equipment, which requires low power sources of electric current, and this significantly reduces the mass and dimensions of the station. Measuring and recording equipment can be made both in the form of separate modules, or as a single unit.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002100483A RU2237594C2 (en) | 2002-01-08 | 2002-01-08 | Position station for sounding water medium |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002100483A RU2237594C2 (en) | 2002-01-08 | 2002-01-08 | Position station for sounding water medium |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002100483A RU2002100483A (en) | 2003-09-27 |
RU2237594C2 true RU2237594C2 (en) | 2004-10-10 |
Family
ID=33536911
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002100483A RU2237594C2 (en) | 2002-01-08 | 2002-01-08 | Position station for sounding water medium |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2237594C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2507532C2 (en) * | 2012-04-18 | 2014-02-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли РФ | Technology of confirmed positioning in underwater navigation space of mobile polygon |
-
2002
- 2002-01-08 RU RU2002100483A patent/RU2237594C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
БЕРТО Г.О. Океанографические буи. - Л.: Судостроение, 1977, с.113-121, рис.4.1-4.9. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2507532C2 (en) * | 2012-04-18 | 2014-02-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли РФ | Technology of confirmed positioning in underwater navigation space of mobile polygon |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3818523A (en) | Subsurface current utilizing buoy system | |
US5066256A (en) | Buoy and releasing system for ships in distress | |
CN109178214B (en) | A kind of intelligence underwater observation platform | |
WO2004071864A2 (en) | Deployable and autonomous mooring system | |
US4557697A (en) | Method of delivering to ocean bottom and raising to surface of station for deep water researches and design of station delivered using said method | |
US3628205A (en) | Oceanographic survey device | |
WO2009060142A2 (en) | Submerged buoy | |
KR102052014B1 (en) | A multi-function position tracker | |
US3936895A (en) | Benthic bobbing buoy | |
RU2237594C2 (en) | Position station for sounding water medium | |
RU2297940C2 (en) | Sonobuoy for studies of world ocean | |
JP2002286597A (en) | Trigger for detection reach to bottom under submerged condition | |
US4784626A (en) | Sunken vessel locator buoy | |
RU2381530C1 (en) | Seafloor standalone station for geophysical and geological exploration operations | |
RU2325674C1 (en) | Aquasonde for cycled mode | |
US2805572A (en) | Fluid current indicators | |
RU2404081C1 (en) | Method for installation of submerged oceanologic float | |
RU90040U1 (en) | Pop-up buoy | |
RU2445229C1 (en) | Scanning probe for operation in ocean | |
RU2446979C2 (en) | Marine hydrogeophysical complex | |
SU566162A1 (en) | Sample-taking device | |
SU763729A1 (en) | Device for sampling bottom soil | |
Glew | Conversion of shallow water gravity coring equipment for deep water operation | |
Lochthofen et al. | A Subsea Winched Profiling System (SWIPS) for Long-Term High-Resolution Measurements in Ocean Surface Layers | |
FR3081826A1 (en) | UNDERWATER / EMERGING DEVICE FOR OBSERVATION IN THE MARINE ENVIRONMENT OR INLAND WATERS |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080109 |