基于水下绞车的剖面测量浮标系统技术方案

本实用新型专利技术属于通讯浮标技术领域，尤其涉及一种基于水下绞车的剖面测量浮标系统，包括，主浮体，剖面测量浮标，浮标声通机；水下绞车，还包括检测所述主浮体和所述剖面测量浮标距离的距离检测装置，所述距离检测装置包括设置在所述剖面测量浮标的底部的第一检测组件、设置所述主浮体上端的第二检测组件，当所述第一检测组件和所述第二检测组件的距离达到感应临界距离时，所述第二检测组件发出停车信号，所述水下绞车接收信号停止工作，距离检测装置作为最后一道保障措施，当剖面测量浮标与主浮体的距离到达临界距离时，可以控制绞车停止动作，以保证通信浮标的安全。以保证通信浮标的安全。以保证通信浮标的安全。

【技术实现步骤摘要】
基于水下绞车的剖面测量浮标系统


[0001]本技术属于通讯浮标
，尤其涉及一种基于水下绞车的剖面测量浮标系统。

技术介绍

[0002]剖面测量通信浮标是海洋环境要素监测的重要设备之一，其采用水下绞车作为上下移动的动力源，可对剖面范围内的海洋环境要素进行实时监测。同时，剖面测量通信浮标还可以通过铠装通信缆和声学通信模块两种通信手段，接收潜标主浮体传感器采集的海洋环境数据。通信浮标浮出水面后，可通过卫星天线将采集到的海洋环境数据和通信浮标位置信息发送至卫星，进而发送到岸站接收。
[0003]现有的海洋剖面测量装备主要有Argo浮标、水下滑翔机和潜标等。Argo浮标和水下滑翔机由于其结构和体积限制，无法携带大量电池，导致其工作时间受限；此外，Argo浮标和水下滑翔机由于其工作原理只能进行移动式剖面测量，无法进行定点剖面测量。潜标所采用的剖面测量则是在锚系不同深度上配置各种传感器以进行数据采集，此种做法所需传感器数量大，成本高昂。另外此种做法无法实时获得测量数据，只能在潜标回收时才能读取数据，数据获取的延时性高，从而失去了数据的价值。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的不足之处，本技术提供了一种基于水下绞车的剖面测量浮标系统，可在定点海域进行长时间连续剖面测量、可实时传输数据、同时系统安全、可靠性高。
[0005]本技术提供一种基于水下绞车的剖面测量浮标系统，包括：
[0006]主浮体，其上设置有主浮体声通机；
[0007]剖面测量浮标，包括浮标控制仓、浮力材料、配重、载荷搭载结构，浮标声通机；
[0008]水下绞车，设置于所述主浮体上，所述水下绞车与所述剖面测量浮标之间通过通信缆连接；
[0009]其中，还包括检测所述主浮体和所述剖面测量浮标距离的距离检测装置，所述距离检测装置包括设置在所述剖面测量浮标的底部的第一检测组件、设置所述主浮体上端的第二检测组件，当所述第一检测组件和所述第二检测组件的距离达到感应临界距离时，所述第二检测组件发出停车信号，所述水下绞车接收信号停止工作，保证浮标系统整体安全。
[0010]本技术方案中，避免了由于水下绞车工作过程中出现咬缆、绞缆等情况，造成水下绞车收放缆动作失常对浮标系统造成的损害，距离检测装置作为一道保障措施，当第一检测组件和第二检测组件之间的距离达到感应临界距离时，水下绞车停止工作，以保证通信浮标的安全。
[0011]在其中一些实施例中，所述第一检测组件包括磁环，所述第二检测组件包括霍尔元件，所述霍尔元件通过检测所述磁环的磁场强度进行触发，当所述霍尔元件与所述磁环
的距离小于等于所述临界感应距离时，所述磁环的磁场强度会触发所述霍尔元件，所述霍尔元件发出停车信号；当所述霍尔元件与所述磁环的距离大于所述临界感应距离时，不会触发所述霍尔元件。
[0012]在其中一些实施例中，第一检测组件还包括磁环座、抱箍，所述磁环固定在所述磁环座上，所述磁环座通过所述抱箍固定在所述剖面测量浮标底部的通信缆上。
[0013]在其中一些实施例中，所述第二检测组件还包括固定座，所述固定座上设置有过缆口，所述过缆口的周围均匀设置有若干安装孔，每个所述安装孔内设置所述霍尔元件，任一所述霍尔元件与所述磁环的距离到达临界感应距离时，均会发出停车信号。
[0014]在其中一些实施例中，所述第二检测组件的下方设置有导缆装置，所述导缆装置包括滚轮固定座和滚轮，所述滚轮固定座上间隔设置有两个平行的第一滚轮，所述第一滚轮的上方间隔设置有两个垂直与所述第一滚轮的第二滚轮，所述通信缆穿过由所述第一滚轮和所述第二滚轮之间形成的导缆空间，降低对通信缆的磨损。
[0015]在其中一些实施例中，所述剖面测量浮标的底部设置有减小浮标出水冲击的弹性缓冲件，所述缓冲件的下方还设置有防止通信缆长期扭转断裂的防扭转件。
[0016]在其中一些实施例中，所述浮标控制仓包括承压仓，所述承压舱内设置有主控模块、电池组、卫星通讯模块，所述承压仓外部连接有天线，所述承压仓两端分别设置有径向密封，位于所述径向密封外侧的所述承压仓上设置有过O圈口，装配时不磨伤O型圈，对水下承压密封的作用十分重要。
[0017]在其中一些实施例中，所述电池组的周侧均匀设置有多个抱箍，所述抱箍上设置有沟槽，所述沟槽内设置缓冲垫圈，所述缓冲垫圈的设置，减小电池在运输及海上工作过程中的振动，避免电池组出现故障而造成系统瘫痪。
[0018]在其中一些实施例中，所述浮标控制仓上设置有压力传感器，所述压力传感器可实时监测所述剖面测量浮标水下深度，可通过所述通信缆和所述浮标声通机两种方式将深度信息传输至主浮体上，实时了解系统工作状态。主控模块设置有能够定时发送位置的GPS定位模块，当通过压力传感器感知到剖面测量通信浮标出水后，GPS定位模块可以定时发送位置信息至卫星。
[0019]在其中一些实施例中，所述剖面测量浮标中所述浮力材料位于上方，载荷搭载结构和传感器位于所述浮力材料的下方，使剖面测量浮标出水后具有良好的姿态，并可通过调节配重的数量，调节出水高度，确保卫星通信正常。
[0020]1.基于上述技术方案，本技术的基于水下绞车的剖面测量浮标系统，设置有距离检测装置，水下绞车为水下无人值守设备，通常工作时间较长，工作过程中经常会出现咬缆、绞缆等情况，会造成水下绞车收、放缆动作失常，距离检测装置作为最后一道保障措施，当剖面测量浮标与主浮体的距离到达临界距离时，可以控制绞车停止动作，以保证通信浮标的安全；
[0021]2.浮标与主浮体之间采用声学通信和通信缆通信两种手段相结合的方式；声通机受其通信角度和周围环境噪声影响，有时通信效果并不理想，尤其当海水流速快时，浮标与主浮体之间偏移距离较大，可能会导致通信失败；采用声学通信和通信缆两种通信方式相结合，大大提高了系统的冗余度，保证了通信可靠性；
[0022]3.本技术的剖面测量浮标底部设有弹性缓冲件，一方面可以减小浮标出水冲
击，另一方面可以降低浮标在水面时波浪对其的影响，降低通信缆的风险，提高系统可靠性；
[0023]4.防扭转件的设置可以防止剖面测量浮标受海流影响产生旋转，防止通信缆由于长期扭转运动造成断裂，影响系统安全。
[0024]5.承压舱两端密封位置留有过O圈口，可保证装配时不磨伤O型圈，对水下承压密封有着非常重要的作用。
附图说明
[0025]此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0026]图1为本技术基于水下绞车的剖面测量浮标系统的一个实施例的结构示意图；
[0027]图2为本技术基于水下绞车的剖面测量浮标系统的一个实施例的剖面测量浮标的结构示意图；
[0028]图3为本技术基于水下绞车的剖面测量浮标系统的一个实施例的第一检测组件的纵向剖视示意图；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于水下绞车的剖面测量浮标系统，包括：主浮体，其上设置有主浮体声通机；剖面测量浮标，包括浮标控制仓、浮力材料、配重、载荷搭载结构，浮标声通机；水下绞车，设置于所述主浮体上，所述水下绞车与所述剖面测量浮标之间通过通信缆连接；其特征在于，还包括检测所述主浮体和所述剖面测量浮标距离的距离检测装置，所述距离检测装置包括设置在所述剖面测量浮标的底部的第一检测组件、设置所述主浮体上端的第二检测组件，当所述第一检测组件和所述第二检测组件的距离达到感应临界距离时，所述第二检测组件发出停车信号，所述水下绞车接收信号停止工作。2.根据权利要求1所述的基于水下绞车的剖面测量浮标系统，其特征在于，所述第一检测组件包括磁环，所述第二检测组件包括霍尔元件，所述霍尔元件通过检测所述磁环的磁场强度进行触发，当所述霍尔元件与所述磁环的距离小于等于所述临界感应距离时，所述磁环的磁场强度会触发所述霍尔元件，所述霍尔元件发出停车信号；当所述霍尔元件与所述磁环的距离大于所述临界感应距离时，不会触发所述霍尔元件。3.根据权利要求2所述的基于水下绞车的剖面测量浮标系统，其特征在于，第一检测组件还包括磁环座、抱箍，所述磁环固定在所述磁环座上，所述磁环座通过所述抱箍固定在所述剖面测量浮标底部的通信缆上。4.根据权利要求3所述的基于水下绞车的剖面测量浮标系统，其特征在于，所述第二检测组件还包括固定座，所述固定座上设置有过缆口，所述过缆口的周围均匀设置有若干安装孔，每个所述安装孔内设置所述霍尔元件。5.根据权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张立杰，蔺本浩，任翀，董彦凯，赵晓，杜照鹏，
申请(专利权)人：青岛海洋科学与技术国家实验室发展中心，
类型：新型
国别省市：