失联潜标打捞方法与流程

本发明涉及的是一种打捞方法，具体涉及一种失联潜标打捞方法。

背景技术：

浮标、潜标技术是六十年代由一些海洋发达国家开始使用并发展起来的；浮标、潜标系统是海洋环境调查的重要技术装备，具有在恶劣的海洋环境条件下，无人值守的长期、连续、同步、自动地对海洋水文、气象诸要素进行全面综合监测的特点,是海洋观测岸站、调查船和调查飞机在空间上和时间上的延伸扩展，是离岸监测的重要手段。具有其他调查方法无法代替的作用。潜标系泊于海面以下,并可通过释放装置回收，具有获取海洋水下环境剖面资料的能力，并具有隐蔽性好不易被破坏的优点，得到了广泛的应用。潜标系统会携带有大量海洋观测设备，以对调查海区的海流、温盐等海洋要素进行长时间序列的综合监测。潜标的丢失会造成重大的经济损失，除此之外，监测数据的无法取回亦是更大的损失。目前潜标一旦失联，很难进行打捞。综上所述，本发明设计了一种失联潜标打捞方法。

技术实现要素：

针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种失联潜标打捞方法，能够有效打捞失联潜标，提高了打捞效率，保证了打捞效果，安全可靠。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：失联潜标打捞方法，包括以下步骤：

a科考船动力定位到失联潜标正上方。a型架起吊水下机器人，移出船尾甲板下放钢缆；

b低频声波测距通讯换能器与双频声波换能器时刻保持联系，计算水下机器人下放到达水深；当水下机器人下放到达失联潜标的释放器与重力锚连接锚链中间位置停止下放；

c低频声波测距通讯换能器发出指令，命令第一高频声波接收换能器、第二高频声波接收换能器接收释放器与重力锚连接锚链反射回来的双频声波换能器发出的高频(600khz)声波；中央运算控制器计算并确认释放器与重力锚连接锚链与水下机器人的相对位置和距离；

d中央运算控制器开始启动第一推进器、第二推进器，协调第一推进器、第二推进器的相对转数水下机器人进行转向。

e水下机器人拖动钢缆向释放器与重力锚连接锚链推近。中央运算控制器通过第一高频声波接收换能器、第二高频声波接收换能器接收释放器与重力锚连接锚链反射回来的双频声波换能器发出的高频(600khz)声波数据变化计算液压剪剪口和释放器与重力锚连接锚链的相对位置和距离信息，操控第一推进器、第二推进器推力协调。

f当释放器与重力锚连接锚链完全进入液压剪剪口，液压油缸推动液压剪剪断释放器与重力锚连接锚链；中央运算控制器关停第一推进器、第二推进器；

g科考船上工作人员读取到低频声波测距通讯换能器接收到的双频声波换能器发出液压剪完全闭合信号，开始回收钢缆，起吊水下机器人；科考船开始以1节的航速顶流航行，避免失联潜标上浮到海面后接触到船体；

h失联潜标在深水浮球的带动下上浮到海面，科考船上工作人员开始回收失联潜标。

所述的水下机器人通过线缆连接在科考船上。

所述的水下机器人包括第一推进器、第二推进器、液压剪、双频声波换能器、第一高频声波换能器、第二高频声波换能器和水密舱，水密舱两侧分别设置有第一推进器、第二推进器，第一推进器前端连接有第一高频声波换能器，第二推进器的前端连接有第二高频声波换能器，水密舱的前端设置有液压剪；所述的水密舱内部设置有减速电机、磷酸铁锂电池包和中央运算控制器。

所述的液压剪包括液压油泵、液压油缸、拉簧、液压油囊、行程开关、进油管和高压油管，进油管分别与液压油泵和液压油囊相连，液压油囊前端设置有行程开关，液压油泵还通过高压油管与液压油缸相连，液压油缸两端的活塞与液压剪的尾部两手柄连接，手柄之间设置有拉簧，手柄的前端为液压剪剪口。

所述的液压剪剪口镶嵌yg8钨钢刀块，硬度:89,冲击韧性：2.5。在水中可以轻松剪断线的锚链、尼龙绳、凯夫拉缆绳。

所述的水密舱采用tc4钛合金，壁厚28mm，承受水压100mpa。液压油泵与水密舱端面之间内嵌双道橡胶o型圈，螺栓紧固，完成密封。

所述的液压油缸采用同步双活塞推动液压剪。

本发明的有益效果：本发明的失联潜标打捞方法，能够有效打捞失联潜标，提高了打捞效率，保证了打捞效果，打捞方法安全可靠。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的水下机器人的结构示意图；

图3为本发明的液压剪的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

参照图1-3，本具体实施方式采用以下技术方案：失联潜标打捞方法，包括以下步骤：

a科考船1动力定位到失联潜标4正上方。a型架起吊水下机器人6，移出船尾甲板下放钢缆3；

b低频声波测距通讯换能器2与双频声波换能器10时刻保持联系，计算水下机器人下放到达水深；当水下机器人下放到达失联潜标4的释放器5与重力锚连接锚链中间位置停止下放；

c低频声波测距通讯换能器2发出指令，命令第一高频声波接收换能器11、第二高频声波接收换能器12接收释放器5与重力锚24连接锚链反射回来的双频声波换能器10发出的高频(600khz)声波；中央运算控制器20计算并确认释放器5与重力锚连接锚链与水下机器人6的相对位置和距离；

d中央运算控制器20开始启动第一推进器7、第二推进器8，协调第一推进器7、第二推进器8的相对转数水下机器人6进行转向。

e水下机器人6拖动钢缆3向释放器5与重力锚连接锚链推近。中央运算控制器20通过第一高频声波接收换能器11、第二高频声波接收换能器12接收释放器5与重力锚连接锚链反射回来的双频声波换能器10发出的高频(600khz)声波数据变化计算液压剪9剪口和释放器5与重力锚连接锚链的相对位置和距离信息，操控第一推进器7、第二推进器8推力协调。

f当释放器5与重力锚连接锚链完全进入液压剪9剪口，液压油缸17推动液压剪9剪断释放器5与重力锚连接锚链；中央运算控制器20关停第一推进器7、第二推进器8；

g科考船1上工作人员读取到低频声波测距通讯换能器2接收到的双频声波换能器10发出液压剪完全闭合信号，开始回收钢缆3，起吊水下机器人6；科考船1开始以1节的航速顶流航行，避免失联潜标4上浮到海面后接触到船体；

h失联潜标4在深水浮球的带动下上浮到海面，科考船1上工作人员开始回收失联潜标4。

所述的水下机器人6通过线缆3连接在科考船1上。

所述的水下机器人6包括第一推进器7、第二推进器8、液压剪9、双频声波换能器10、第一高频声波换能器11、第二高频声波换能器12和水密舱13，水密舱13两侧分别设置有第一推进器7、第二推进器8，第一推进器7前端连接有第一高频声波换能器11，第二推进器8的前端连接有第二高频声波换能器12，水密舱13的前端设置有液压剪9；所述的水密舱13内部设置有减速电机14、磷酸铁锂电池包15和中央运算控制器20。

所述的液压剪9包括液压油泵16、液压油缸17、拉簧18、液压油囊19、行程开关21、进油管22和高压油管23，进油管22分别与液压油泵16和液压油囊19相连，液压油囊19前端设置有行程开关21，液压油泵16还通过高压油管23与液压油缸17相连，液压油缸17两端的活塞与液压剪9的尾部两手柄连接，手柄之间设置有拉簧18，手柄的前端为液压剪剪口25。

本具体实施方式的第一推进器7、第二推进器8为水下机器人6输出动力的同时运动控制方向。中央运算控制器20调整第一推进器7、第二推进器8的电机相对转数实现水下机器人6在水中灵活转向与精准定向航行。液压剪9的剪口镶嵌yg8钨钢刀块，硬度:89,冲击韧性：2.5。在水中可以轻松剪断线的锚链、尼龙绳、凯夫拉缆绳。双频声波换能器10交替发出(600khz)高频声波、发出接收(12khz)低频声波。(12khz)低频声波用于与低频声波测距通讯换能器2进行测距与通讯。(600khz)高频声波为第一高频声波接收换能器11、第二高频声波接收换能器12提供声源。第一高频声波接收换能器11、第二高频声波接收换能器12接收双频声波换能器10发出的(600khz)高频声波遇到障碍物反射回来的声信号，将两个存在时间差、相位差声信号转化为电信号传输给中央运算控制器20。中央运算控制器20接收到第一高频声波接收换能器11、第二高频声波接收换能器12传送的电信号进行运算，确定水下机器人6与释放器5与重力锚24连接锚链的相对位置和距离。释放器5与重力锚连接锚链进入液压剪9剪口的深度。当释放器5与重力锚连接锚链完全进入液压剪剪口25，中央运算控制器20启动减速电机14驱动液压油泵16输出(30mpa)高压液压油。液压油缸17活塞推动液压剪剪口25闭合，剪断释放器5与重力锚连接锚链。关停第一推进器7、第二推进器8。

本具体实施方式的水密舱13材质为tc4钛合金，壁厚28mm承受水压100mpa。16液压油泵与13水密舱端面之间内嵌双道橡胶o型圈，螺栓紧固，完成密封。减速电机14听从中央运算控制器20指令进行正传、反转、锁停，驱动液压油泵16。液压油泵输出(30mpa)高压液压油。正转泵出高压液压油输送给液压油缸，反转吸入液压油回流到液压油囊19内。由于泵轴转速在60转/分钟以下，泵轴输出端与泵体轴配合处内嵌两道o型圈进行密封。阻断高压液压油流入水密舱13内。

本具体实施方式的液压油缸采用同步双活塞推动液压剪。拉簧18始终确保液压剪剪口25的张开，液压油囊存储液压油。液压油泵16、液压油缸17、液压油囊19都处在海水浸泡中，达到压力平衡。液压油泵16、液压油缸17、液压油囊19的工作不受所处海水深度影响。行程开关21通过检测液压杆的伸出长度向中央运算控制器20反馈信号，控制减速电机14的转动圈数，使得液压剪口的完全闭合与张开。两个液压油囊19内部的液压油通过进油管22输送到液压油泵16内；两个液压油囊19内部的液压油通过进油管22输送到液压油泵16内。

本具体实施方式的失联潜标打捞方法，能够有效打捞失联潜标，提高了打捞效率，保证了打捞效果，打捞方法安全可靠，而且其打捞工具结构设计合理，能够保证有效打捞，实用性强。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。