一种水下调查设备收放及水下位置测量系统技术方案

本发明专利技术公开了一种水下调查设备收放及水下位置测量系统，包括：固定装置；吊放装置，设置在固定装置上，吊放装置可以在固定装置上沿水平方向旋转；吊放装置包括支撑臂和伸缩臂，伸缩臂可以伸出500mm；在支撑臂和伸缩臂上设置有钢丝绳，钢丝绳与水下调查设备连接；水下位置测量装置，设置在吊放装置上，水下位置测量装置包括测角器和长度测量装置。本系统操作简单、性能可靠，能够实时调节水下调查设备的位置，并对其水下位置进行测量，可获得更精准的水下调查设备的水下位置。

【技术实现步骤摘要】
一种水下调查设备收放及水下位置测量系统
本专利技术涉及海洋资源勘探
，尤其涉及一种水下调查设备收放及水下位置测量系统。
技术介绍
在海洋工程调查中，使用侧扫声呐、浅地层剖面仪、海洋磁力仪、单点海流计、声速仪、温盐深仪、海底表层取样器等水下调查设备，能够测量海底地貌、海底地层结构、海流特征、海水声速特征、海水温度盐度特征、海底表层沉积物特征等。由于这些仪器的水下调查设备并未与调查船硬连接，在测量时不足有：(1)在海洋工程调查中走航式测量时，侧扫声呐的水下拖鱼、磁力仪的水下拖鱼、浅地层剖面仪的水下拖体与调查船通过缆绳柔性连接，其水下位置难以准确测量；同时在测量时，由于水流的阻力较大，难以实时调节水下调查设备的位置。在浅水区(水深小于20m)无法使用超短基线(USBL)进行水下定位，只能通过拖缆长度和角度进行估算，位置偏差较大。(2)在海洋工程调查中定点测量时，单点海流计、温盐深仪、声速仪、海底表层取样器通过缆绳与调查船柔性连接，在提升和下放过程中也会受到海流的冲刷，并非是竖直升降的，缆绳释放的长度并非是设备的入水深度，无法准确定位设备的入水深度。综上，现有的水下定位系统并不适用于浅水区，还没有用于浅水区水下调查设备收放和水下位置测量的系统。
技术实现思路
本申请实施例通过提供一种水下调查设备收放及水下位置测量系统，操作简单、性能可靠，能够实时调节水下调查设备的位置，并对其水下位置进行测量，可应用于小型调查船在浅水区测量时水下调查设备的收放和水下位置测量，可提供更精准的水下调查设备的水下位置。本申请通过本申请的一实施例提供如下技术方案：一种水下调查设备收放及水下位置测量系统，包括：固定装置，用于固定在调查船的船舷上；其中，所述系统采用调查船坐标系，以所述调查船中心为原点，船艏向为y轴，向前为正；右舷方向为x轴，向右为正；竖直方向为z轴，向上为正；吊放装置，设置在所述固定装置上，所述吊放装置可以在所述固定装置上沿水平方向旋转；其中，所述吊放装置包括支撑臂和伸缩臂，所述支撑臂和所述伸缩臂连接，所述伸缩臂可以在x轴方向伸出500mm，使得所述支撑臂和所述伸缩臂的总长在1100mm～1600mm之间调节；在所述支撑臂的末端设置有钢丝绳卷轴，所述钢丝绳卷轴上缠绕有钢丝绳，所述钢丝绳的一端与所述钢丝绳卷轴连接，所述钢丝绳的另一端到达所述伸缩臂的末端，所述钢丝绳的另一端用于连接水下调查设备；水下位置测量装置，设置在所述吊放装置上，所述水下位置测量装置包括测角器和长度测量装置，所述测角器用于测量钢丝绳在yoz平面内与竖直方向的夹角δ，所述长度测量装置用于测量钢丝绳的长度l，其中，所述夹角δ和所述长度l可用于计算所述水下调查设备的水下位置。优选地，所述固定装置，包括：夹紧器；夹紧器锁定销，设置在所述夹紧器侧面；立柱，竖直固定在所述夹紧器上，所述立柱分为两段，包括上半段立柱和下半段立柱。优选地，所述支撑臂设置在所述立柱顶端，所述支撑臂与所述立柱通过支撑臂轴承连接。优选地，所述吊放装置，还包括：竖向转轴，套在所述上半段立柱和下半段立柱的连接处外侧，且与所述上半段立柱固定连接，所述竖向转轴可以在水平方向360°转动，从而带动所述上半段立柱在水平方向360°转动；竖向转轴锁定销，设置在所述竖向转轴侧面，用于锁定所述上半段立柱和下半段立柱的相对位置。优选地，所述吊放装置，还包括：伸缩臂传动齿轮，设置在所述伸缩臂下面，用于调整所述伸缩臂的伸出长度；伸缩臂锁定销，设置在所述伸缩臂上，用于将所述伸缩臂和所述支撑臂的位置进行锁定。优选地，所述吊放装置，还包括：支撑弹簧，设置在所述立柱和所述支撑臂之间，所述支撑弹簧与所述立柱之间的夹角为45°，所述支撑弹簧与所述支撑臂之间的夹角为45°，所述支撑弹簧刚度为80kN/m，压缩拉伸行程为±50mm。优选地，在所述伸缩臂末端设置有伸缩臂吊环。优选地，所述吊放装置，还包括：交流电机，设置在所述支撑臂末端，且与所述钢丝绳卷轴连接，所述交流电机用于驱动所述钢丝绳卷轴转动，从而控制钢丝绳的收放。优选地，所述长度测量装置，包括：计数器转轮，与所述钢丝绳转轴连接，所述钢丝绳绕过所述计数器转轮，在所述钢丝绳收放过程中，所述钢丝绳带动所述计数器转轮转动；计数传感器，与所述计数器转轮连接，用于检测所述计数器转轮的转动；计数器，与所述计数传感器连接，用于通过所述计数传感器统计所述计数器转轮转动的圈数，其中，所述计数器转轮转动的圈数可用于计算所述钢丝绳的长度l。优选地，所述系统还包括控制电路，所述控制电路，包括：交流电源，与所述交流电机、所述计数传感器、所述计数器连接；电机正反转开关，串联在所述交流电源和所述交流电机之间，用于控制所述交流电机的正转和反转；电机调速器，与所述交流电机连接，用于调节所述交流电机的转速；第一通信接口，与所述计数器连接，用于连接计算机；第二通信接口，与所述测角器连接，用于连接计算机；其中，所述计算机用于：通过所述第一通信接口接收所述长度l，通过所述第二通信接口接收所述夹角δ，并基于所述夹角δ和所述长度l，计算所述水下调查设备相对于所述调查船的水下位置。本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：在本申请实施例中，公开了一种水下调查设备收放及水下位置测量系统，包括：固定装置，用于固定在调查船的船舷上；其中，所述系统采用调查船坐标系，以所述调查船中心为原点，船艏向为y轴，向前为正；右舷方向为x轴，向右为正；竖直方向为z轴，向上为正；吊放装置，设置在所述固定装置上，所述吊放装置可以在所述固定装置上沿水平方向旋转；其中，所述吊放装置包括支撑臂和伸缩臂，所述支撑臂和所述伸缩臂连接，所述伸缩臂可以在x轴方向伸出500mm，使得所述支撑臂和所述伸缩臂的总长在1100mm～1600mm之间调节；在所述支撑臂的末端设置有钢丝绳卷轴，所述钢丝绳卷轴上缠绕有钢丝绳，所述钢丝绳的一端与所述钢丝绳卷轴连接，所述钢丝绳的另一端到达所述伸缩臂的末端，所述钢丝绳的另一端用于连接水下调查设备；水下位置测量装置，设置在所述吊放装置上，所述水下位置测量装置包括测角器和长度测量装置，所述测角器用于测量钢丝绳在yoz平面内与竖直方向的夹角δ，所述长度测量装置用于测量钢丝绳的长度l，其中，所述夹角δ和所述长度l可用于计算所述水下调查设备的水下位置。本系统操作简单、性能可靠，能够实时调节水下调查设备的位置并对其水下位置进行测量，可应用小型调查船在浅水区测量时水下调查设备的收放和水下位置测量，可获得更精准的水下调查设备的水下位置。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水下调查设备收放及水下位置测量系统，其特征在于，包括：/n固定装置，用于固定在调查船的船舷上；其中，所述系统采用调查船坐标系，以所述调查船中心为原点，船艏向为y轴，向前为正；右舷方向为x轴，向右为正；竖直方向为z轴，向上为正；/n吊放装置，设置在所述固定装置上，所述吊放装置可以在所述固定装置上沿水平方向旋转；其中，所述吊放装置包括支撑臂和伸缩臂，所述支撑臂和所述伸缩臂连接，所述伸缩臂可以在x轴方向伸出500mm，使得所述支撑臂和所述伸缩臂的总长在1100mm～1600mm之间调节；在所述支撑臂的末端设置有钢丝绳卷轴，所述钢丝绳卷轴上缠绕有钢丝绳，所述钢丝绳的一端与所述钢丝绳卷轴连接，所述钢丝绳的另一端到达所述伸缩臂的末端，所述钢丝绳的另一端用于连接水下调查设备；/n水下位置测量装置，设置在所述吊放装置上，所述水下位置测量装置包括测角器和长度测量装置，所述测角器用于测量钢丝绳在yoz平面内与竖直方向的夹角δ，所述长度测量装置用于测量钢丝绳的长度l，其中，所述夹角δ和所述长度l可用于计算所述水下调查设备的水下位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种水下调查设备收放及水下位置测量系统，其特征在于，包括：
固定装置，用于固定在调查船的船舷上；其中，所述系统采用调查船坐标系，以所述调查船中心为原点，船艏向为y轴，向前为正；右舷方向为x轴，向右为正；竖直方向为z轴，向上为正；
吊放装置，设置在所述固定装置上，所述吊放装置可以在所述固定装置上沿水平方向旋转；其中，所述吊放装置包括支撑臂和伸缩臂，所述支撑臂和所述伸缩臂连接，所述伸缩臂可以在x轴方向伸出500mm，使得所述支撑臂和所述伸缩臂的总长在1100mm～1600mm之间调节；在所述支撑臂的末端设置有钢丝绳卷轴，所述钢丝绳卷轴上缠绕有钢丝绳，所述钢丝绳的一端与所述钢丝绳卷轴连接，所述钢丝绳的另一端到达所述伸缩臂的末端，所述钢丝绳的另一端用于连接水下调查设备；
水下位置测量装置，设置在所述吊放装置上，所述水下位置测量装置包括测角器和长度测量装置，所述测角器用于测量钢丝绳在yoz平面内与竖直方向的夹角δ，所述长度测量装置用于测量钢丝绳的长度l，其中，所述夹角δ和所述长度l可用于计算所述水下调查设备的水下位置。


2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述固定装置，包括：
夹紧器；
夹紧器锁定销，设置在所述夹紧器侧面；
立柱，竖直固定在所述夹紧器上，所述立柱分为两段，包括上半段立柱和下半段立柱。


3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述支撑臂设置在所述立柱顶端，所述支撑臂与所述立柱通过支撑臂轴承连接。


4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述吊放装置，还包括：
竖向转轴，套在所述上半段立柱和下半段立柱的连接处外侧，且与所述上半段立柱固定连接，所述竖向转轴可以在水平方向360°转动，从而带动所述上半段立柱在水平方向360°转动；
竖向转轴锁定销，设置在所述竖向转轴侧面，用于锁定所述上半段立柱和下半段立柱的相对位置。


5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述吊放装置，还包括：
伸缩臂传动齿轮，设置在所述伸缩...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨肖迪，淳明浩，罗小桥，顾红兵，徐爽，姚志广，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，中国石油集团海洋工程有限公司，中国石油集团工程技术研究有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11