一种具有声学评估系统智能位置校正设备的科学考察船技术方案

本发明专利技术涉及海洋探测工程技术设备领域，具体涉及一种具有声学评估系统智能位置校正设备的科学考察船，包括船体，以及设置在船体的甲板两侧的声学评估系统的位置校正设备，所述位置校正设备包括控制器，以及安装在船体上的线缆布放装置，还包括一用于检测线缆张力并进行张力计算的检测计算模块；通过设置在科考船船体甲板上的位置校正设备，能够及时调整船体与声学评估系统的相对位置关系，利用三角固定的相对稳定性，正确评估出声学评估系统相对于船体的距离，使检测结果更加准确。

【技术实现步骤摘要】
一种具有声学评估系统智能位置校正设备的科学考察船
本专利技术涉及海洋探测工程技术设备领域，具体涉及一种具有声学评估系统智能位置校正设备的科学考察船。
技术介绍
科学考察船，是指用于调查研究海洋水文、地质、气象、生物等特殊任务的船舶，海洋调查船是专门用来在海上从事海洋调查研究的工具，依照其使用目的有综合调查船、渔业调查船、地质调查船、海洋钻探调查船、声学调查船、极地调查船等分类。海洋地质调查船是海洋地质活动的载体，是进行海洋科学研究的平台。船上会搭载地球物理、地质等相关调查设备，进行海底地形地貌测量、地层剖面结构探测、海洋地质钻探、海洋地质-地球化学取样、地质-地球物理综合研究等工作。我国的海洋地质调查工作始于20世纪50年代，经过近70年的发展，中国在海洋科考、极地科考、深海探测、大洋矿产、大洋与气候变化等领域开展了大量工作，取得一定成效。中国在海洋地质调查建设方面投入不断加大，与世界先进水平的差距在不断缩小。国内开展海洋地质调查的机构有中国科学院、国家海洋局、中国地质调查局、教育部等主要部门，从事海洋综合调查、海洋地质调查、科研、教学和海洋油气勘探等工作。而对海底地貌的测量基本采用单波束测深仪，侧扫声呐系统等方式，而无论采取何种方式，对声学测试系统的入水方式及方法和确定声学探测系统的位置，成为确保声学探测设备探测精准度的一个重要方面。由于受到艇体尺寸、排水量和动力等因素的限制，无人艇搭载声呐工作的常用方式包括：船底安装方式和舷侧挂装方式。船底安装方式是将声呐换能器及声呐下位机直接安装到船底，通过无人艇航行完成对设定海域的探测。舷侧挂装方式是将声呐换能器及声呐下位机通过刚性支架安装到舷侧，平时将其回收至甲板上以方便维护保养，工作时将其布放入水。在船底安装方式和舷侧挂装方式系统简单，是现行的主流做法，但由于船艇在水面航行，容易受到海面上风、浪、流的影响，姿态稳定性难以控制；受海面下洋流、暗流和船体晃动的影响，深入海水内的探测装置也会发生上下浮动。同时，采用船底安装方式和舷侧挂装方式时，声呐与船体之间是刚性连接，船体的振动及噪音容易传递到声呐上，对声呐工作造成干扰。因此，船底安装方式和舷侧挂装方式的声呐设备使用受到很大限制，探测效果也难以保证。在现有的技术中，深入海水内的声学评估系统在校正中，因为自然因素的影响，无法对声学评估系统的位置进行精确校正，得到的位置浮动大，影响测量精度。
技术实现思路
针对现有声学评估系统在校正中无法通过线缆长度、张力、强度和位置、姿态等检测声学评估系统准确位置的问题，本技术方案的目的是：通过实时观测线缆的状态，使得检测人员能更加精准的判断小球所在位置及其受力情况，从而确保不会因外力作用将线缆拉断，通过plc控制实现绞车自动收放，利用绞车自身的计数器计米，监测拉力，自动收放声学评估系统，实时获得更加精确的声学评估系统的位置。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种具有声学评估系统智能位置校正设备的科学考察船，包括船体，以及设置在船体的甲板两侧的声学评估系统的位置校正设备，所述位置校正设备包括控制器，以及安装在船体上的线缆布放装置，还包括一用于检测线缆张力并进行张力计算的检测计算模块；所述线缆布放装置设置有不少于三组，且至少有一组线缆布放装置与其他线缆布放装置不在同一直线上，所述线缆布放装置包括用于投放声学评估系统的线缆，线缆的自由端通过线缆布放装置后连接于同一连接物上，所述连接物上还连接有一用于测量的测量装置；所述检测计算模块向控制器发送线缆张力的信号，控制器能够通过控制电机的启闭控制绞车投放线缆的长度和速度。上述的具有声学评估系统智能位置校正设备的科学考察船，所述检测计算模块包括在所述线缆布放点上设置的用于检测线缆张力的线缆张力检测器，以及用于接收线缆张力检测器信号并进行计算对比汇总向控制器发送信号的计算器，所述线缆张力检测器向计算器实时发送检测的线缆张力，计算器对线缆张力检测器的信号进行汇总对比分析后实时向控制器发送结果，控制器根据计算器传输的结果实时控制相应的电机运转，电机带动绞车实时投放或回收线缆，使测量装置处于相对稳定状态。上述的具有声学评估系统智能位置校正设备的科学考察船，所述线缆布放装置呈三角形布置，包括设置于船体的左侧船舷上的第一线缆布放装置，设置于船体的右侧船舷上第二线缆布放装置、第三线缆布放装置，第二线缆布放装置、第三线缆布放装置之间的距离大于船体的左右两侧船舷之间的距离，第一线缆布放装置的投影位于第二布放装置、第三布放装置连线的中点上。上述的具有声学评估系统智能位置校正设备的科学考察船，所述线缆布放装置还包括用于牵拉投放线缆的绞车，以及用于驱动绞车的驱动电机，所述线缆的一端连接在绞车上，绞车上设置有用于计算线缆长度的计数器。上述的具有声学评估系统智能位置校正设备的科学考察船，所述第一线缆布放装置、第二线缆布放装置、第三线缆布放装置处分别设置有线缆一、线缆二、线缆三，用于投放线缆的绞车一、绞车二、绞车三，用于驱动绞车工作的电机一、电机二、电机三，所述电机一、电机二、电机三上分别与用于控制电机启停的控制器相连接；所述线缆一、线缆二、线缆三上分别设置有用于检测线缆张力的线缆张力检测器一、线缆张力检测器二、线缆张力检测器三。上述的具有声学评估系统智能位置校正设备的科学考察船，所述绞车一的前方安装有用于确保线缆离开船体一定具体的扩展支架一，所述扩展支架一包括一扩展臂一，以及在扩展臂一的前端设置有用于减少线缆收放的摩擦力的滑轮一；所述绞车二的前方安装有用于确保线缆离开船体一定具体的扩展支架二，所述扩展支架二包括一扩展臂二，以及在扩展臂二的前端设置有用于减少线缆收放的摩擦力的滑轮二；所述绞车三的前方安装有用于确保线缆离开船体一定具体的扩展支架三，所述扩展支架三包括一扩展臂三，以及在扩展臂三的前端设置有用于减少线缆收放的摩擦力的滑轮三。上述的具有声学评估系统智能位置校正设备的科学考察船，所述连接物为铅鱼，所述测量装置为测量小球，所述测量小球与铅鱼的距离大于两倍波长，所述铅鱼的重量根据海流的相对大小确定。上述的具有声学评估系统智能位置校正设备的科学考察船，所述线缆线缆上设置有用于标记线缆的长度标识，用于测算线缆投放的长度。使用上述的具有声学评估系统智能位置校正设备的科学考察船的校正方法，包括以下步骤：a.线缆张力检测器检测带有铅鱼的线缆的张力，并实时向计算器发送线缆张力信号；b.计算器根据线缆张力检测器发送的信号，进行比对，计算出线缆张力最小值和线缆张力最大值，并对线缆张力达到平衡点的值进行计算，并实时向控制器发送信号；c.控制器根据计算器发送的信号，实时控制驱动电机带动绞车投放、回收线缆；d.在线缆投放、回收的过程中，重复步骤a-c，当计算器根据线缆张力检测器实时发送线缆张力信号的计算结果差值在预设定值时，计算器向控制器发送信号，控制器控制电机停止驱动绞车投放、回收线缆；e.当停止投放、回收线缆时，计算器根据控制器控制电机驱动绞车投放、回收线缆的时间，计算出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有声学评估系统智能位置校正设备的科学考察船，包括船体，甲板，以及设置在船体的甲板两侧的声学评估系统的位置校正设备，其特征在于：所述位置校正设备包括控制器，以及安装在船体上的线缆布放装置，还包括一用于检测线缆张力并进行张力计算的检测计算模块；所述线缆布放装置设置有不少于三组，且至少有一组线缆布放装置与其他线缆布放装置不在同一直线上，所述线缆布放装置包括用于投放声学评估系统的线缆，线缆的自由端通过线缆布放装置后连接于同一连接物上，所述连接物上还连接有一用于测量的测量装置；所述检测计算模块向控制器发送线缆张力的信号，控制器能够通过控制电机的启闭控制绞车投放线缆的长度和速度。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有声学评估系统智能位置校正设备的科学考察船，包括船体，甲板，以及设置在船体的甲板两侧的声学评估系统的位置校正设备，其特征在于：所述位置校正设备包括控制器，以及安装在船体上的线缆布放装置，还包括一用于检测线缆张力并进行张力计算的检测计算模块；所述线缆布放装置设置有不少于三组，且至少有一组线缆布放装置与其他线缆布放装置不在同一直线上，所述线缆布放装置包括用于投放声学评估系统的线缆，线缆的自由端通过线缆布放装置后连接于同一连接物上，所述连接物上还连接有一用于测量的测量装置；所述检测计算模块向控制器发送线缆张力的信号，控制器能够通过控制电机的启闭控制绞车投放线缆的长度和速度。


2.根据权利要求1所述的具有声学评估系统智能位置校正设备的科学考察船，其特征是：所述检测计算模块包括在所述线缆布放点上设置的用于检测线缆张力的线缆张力检测器，以及用于接收线缆张力检测器信号并进行计算对比汇总向控制器发送信号的计算器，所述线缆张力检测器向计算器实时发送检测的线缆张力，计算器对线缆张力检测器的信号进行汇总对比分析后实时向控制器发送结果，控制器根据计算器传输的结果实时控制相应的电机运转，电机带动绞车实时投放或回收线缆，使测量装置处于相对稳定状态。


3.根据权利要求2所述的具有声学评估系统智能位置校正设备的科学考察船，其特征是：所述线缆布放装置呈三角形布置，包括设置于船体的左侧船舷上的第一线缆布放装置，设置于船体的右侧船舷上第二线缆布放装置、第三线缆布放装置，第二线缆布放装置、第三线缆布放装置之间的距离大于船体的左右两侧船舷之间的距离，第一线缆布放装置的投影位于第二布放装置、第三布放装置连线的中点上。


4.根据权利要求1所述的具有声学评估系统智能位置校正设备的科学考察船，其特征是：所述线缆布放装置还包括用于牵拉投放线缆的绞车，以及用于驱动绞车的驱动电机，所述线缆的一端连接在绞车上，绞车上设置有用于计算线缆长度的计数器。


5.根据权利要求3所述的具有声学评估系统智能位置校正设备的科学考察船，其特征是：所述第一线缆布放装置、第二线缆布放装置、第三线缆布放装置处分别设置有线缆一、线缆二、线缆三，用于投放线缆的绞车一、绞车二、绞车三，用于驱动绞车工作的电机一、电机二...

【专利技术属性】
技术研发人员：张浩然，王新良，
申请(专利权)人：中国水产科学研究院黄海水产研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37