一种一体化布放潜标的制作方法

1.本发明属于潜标技术领域，尤其涉及一种一体化布放潜标。


背景技术：

2.潜标是海洋工程里常用的深海装备，用于水下水文数据采集、信息转发等功能，使用锚系锚定的方式固定于水下，潜标锚系至少分为3～4个设备段，设备段之间采用系留绳连接。
3.为了实现潜标锚系各设备段的布放，现有技术中采用的方案为：布放前，潜标锚系各设备段分开放置，将多个设备主体放在布放母船甲板上，利用滑轨、吊装工装依次将各设备主体布放入水。该方案存在布放时间长，效率低的不足。
4.因此，实有必要提供一种新的一体化布放潜标解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.(一)要解决的技术问题
6.基于此，本发明提供了一种一体化布放潜标，以解决现有设备的布放方案存在时间长，效率低的技术问题。
7.(二)技术方案
8.为解决上述技术问题，本发明提出了一种一体化布放潜标，包括：锚定段、固定于所述锚定段上部的杆状承托及自锁单元、支撑于所述杆状承托及自锁单元上的其它设备段；所述其它设备段包括第二设备段，所述第二设备段具有正浮力，所述锚定段具有负浮力，所述第二设备上设有贯穿其上的第二连接孔，所述第二连接孔包括上下设置的第二上孔和第二下孔，所述第二下孔为上小下大的楔形；所述杆状承托及自锁单元包括连接杆和环绕所连接杆设置的两块第二半环楔块，所述连接杆的下部固定于所述锚定段上，所述连接杆的上部贯穿所述第二连接孔，所述第二半环楔块上部具有与所述第二下孔的孔壁配合的第二楔面，两块所述第二半环楔块的第二楔面分别与所述第二下孔的孔壁贴合，两块所述第二半环楔块的下部设于所述锚定段上。
9.优选的，所述第二半环楔块包括由上至下依次连接的第二半圆楔块、第二半圆限位板和第二半圆支撑套，所述第二楔面位于所述第二半圆楔块上，所述第二半圆限位板位于所述第二设备段的下部。
10.优选的，所述连接杆相对的两侧分别设有一个第二腰形孔，所述第二腰形孔的长度方向与所述连接杆的轴线一致，所述第二半圆楔块的内壁固定设有用于伸入所述第二腰形孔的第二圆头定位销；一个所述第二半环楔块上的第二圆头定位销插入一个所述第二腰形孔内；另一个所述第二半环楔块上的第二圆头定位销插入另一个所述第二腰形孔内；两块所述第二半环楔块共同围成一个闭合的环状。
11.优选的，所述其它设备段还包括间隔设于所述第二设备段上方的第一设备段，所述第一设备段具有正浮力，所述第一设备段上设有贯穿其上的第一连接孔，所述第一连接
孔包括上下设置的第一上孔和第一下孔，所述第一下孔为上小下大的楔形；所述杆状承托及自锁单元还包括环绕所连接杆设置的两块第一半环楔块，所述连接杆的上部还贯穿所述第一连接孔，所述第一半环楔块上部具有与所述第一下孔的孔壁配合的第一楔面，两块所述第一半环楔块的第一楔面分别与所述第一下孔的孔壁贴合，两块所述第一半环楔块的下部设于所述第二设备段上。
12.优选的，所述第一半环楔块包括由上至下依次连接的第一半圆楔块、第一半圆限位板和第一半圆支撑套，所述第一楔面位于所述第一半圆楔块上，所述第一半圆限位板位于所述第一设备段的下部，第一半圆支撑套的下部支撑于所述第二设备段上。
13.优选的，所述连接杆相对的两侧还分别设有一个第一腰形孔，所述第一腰形孔的长度方向与所述连接杆的轴线一致，所述第一半圆楔块的内壁固定设有用于伸入所述第一腰形孔的第一圆头定位销；一个所述第一半环楔块上的第一圆头定位销插入一个所述第一腰形孔内；另一个所述第一半环楔块上的第一圆头定位销插入另一个所述第一腰形孔内；两块所述第一半环楔块共同围成一个闭合的环状。
14.优选的，所述一体化布放潜标还包括：连接所述锚定段和第二设备段的第二系留绳、连接所述第二设备段和第一设备段的第一系留绳。
15.优选的，所述连接杆为金属圆管状，所述第二半环楔块和第一半环楔块均由金属材料制成。
16.优选的，所述锚定段整体为圆柱形，所述杆状承托及自锁单元的数量为多套，且多套所述杆状承托及自锁单元均匀环绕所述锚定段的轴线设置；所述第二设备段上对应设有多个第二连接孔，所述第一设备段上对应设有多个第一连接孔。
17.优选的，所述第二设备段和锚定段之间设有第二滚筒，所述第二系留绳缠绕于所述第二滚筒上；所述第一设备段和第二设备段之间设有第一滚筒，所述第一系留绳缠绕于所述第一滚筒上。
18.(三)有益效果
19.与现有技术对比，本发明的一体化布放潜标具备如下优点：
20.本发明的一体化布放潜标具有简单、可靠、易操作、通用性强的优点。采用本发明的一体化布放潜标，在滑轨和吊放机构的配合下，能够将多个设备段一体化布放，且入水后可自主分离，大大缩短了布放时间，提高了布放效率，且布放落点可控。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本发明的整体结构示意图一(布放前一体状态)；
23.图2为本发明的整体结构示意图二(布放后分离状态，且抛弃物未示出)；
24.图3为本发明中：杆状承托及自锁单元的应用状态主视示意图；
25.图4为沿图3中a-a线的剖视图；
26.图5为本发明中：第一半环楔块的立体示意图；
27.图6为本发明中：第一半环楔块的主视示意图；
28.图7为沿图6中b-b线的剖视图。
29.附图标记说明：
30.100.杆状承托及自锁单元；
31.1.第一设备段，2.第二设备段，3.锚定段，4.连接杆，5.第二半环楔块，6.第二系留绳，7.第一半环楔块，8.第一系留绳，9.第二滚筒，10.第一滚筒；
32.11.第一上孔，12.第一下孔；
33.41.第一腰形孔；
34.71.第一半圆楔块，72.第一半圆限位板，73.第一半圆支撑套，74.第一圆头定位销；
35.711.第一楔面。
具体实施方式
36.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
37.下面结合附图1-7对本发明的一体化布放潜标作进一步的说明。
38.请重点参考图1-2，本发明公开了一种一体化布放潜标，包括：锚定段3、固定于锚定段3上部的杆状承托及自锁单元100、支撑于杆状承托及自锁单元100上的其它设备段；其它设备段包括第二设备段2，第二设备段2具有正浮力，锚定段3具有负浮力，第二设备上设有贯穿其上的第二连接孔，第二连接孔包括上下设置的第二上孔和第二下孔，第二下孔为上小下大的楔形；杆状承托及自锁单元100包括连接杆4和环绕所连接杆4设置的两块第二半环楔块5，连接杆4的下部固定于锚定段3上，连接杆4的上部贯穿第二连接孔，第二半环楔块5上部具有与第二下孔的孔壁配合的第二楔面，两块第二半环楔块5的第二楔面分别与第二下孔的孔壁贴合，两块第二半环楔块5的下部设于锚定段3上。
39.更具体地，其它设备段还包括间隔设于第二设备段2上方的第一设备段1，第一设备段1具有正浮力，第一设备段1上设有贯穿其上的第一连接孔，第一连接孔包括上下设置的第一上孔11和第一下孔12，第一下孔12为上小下大的楔形；杆状承托及自锁单元100还包括环绕所连接杆4设置的两块第一半环楔块7，连接杆4的上部还贯穿第一连接孔，第一半环楔块7上部具有与第一下孔12的孔壁配合的第一楔面711，两块第一半环楔块7的第一楔面711分别与第一下孔12的孔壁贴合，两块第一半环楔块7的下部设于第二设备段2上。更具体地，一体化布放潜标还包括：连接锚定段3和第二设备段2的第二系留绳6、连接第二设备段2和第一设备段1的第一系留绳8。
40.本实施方式中，锚定段3为水泥锚块等重物，负责沉到海底锚定整个锚系。
41.本发明主要发明点包括对杆状承托及自锁单元100进行了设计，锚定段3与杆状承托及自锁单元100配合承托第一设备段1和第二设备段2，使得第一设备段1、第二设备段2和锚定段3形成一个设备整体，用于实现一体化布放。
42.当设备整体下水后，第一设备段1和第二设备段2在自身浮力的作用下上浮并脱出
杆状承托及自锁单元100，实现自行解锁上浮。在第一系留绳8和第二系留绳6的牵引作用下，第一设备段1、第二设备段2和锚定段3保持连接状态，落点可控。
43.根据本发明的具体实施方式，第二半环楔块5包括由上至下依次连接的第二半圆楔块、第二半圆限位板和第二半圆支撑套，第二楔面位于第二半圆楔块上，第二半圆限位板位于第二设备段2的下部。
44.更具体地，第二半圆支撑套的下部支撑于锚定段3上。
45.根据本发明的具体实施方式，连接杆4相对的两侧分别设有一个第二腰形孔，第二腰形孔的长度方向与连接杆4的轴线一致，第二半圆楔块的内壁固定设有用于伸入第二腰形孔的第二圆头定位销；一个第二半环楔块5上的第二圆头定位销插入一个第二腰形孔内；另一个第二半环楔块5上的第二圆头定位销插入另一个第二腰形孔内；两块第二半环楔块5共同围成一个闭合的环状。
46.请重点参考图4-7，根据本发明的具体实施方式，第一半环楔块7包括由上至下依次连接的第一半圆楔块71、第一半圆限位板72和第一半圆支撑套73，第一楔面711位于第一半圆楔块71上，第一半圆限位板72位于第一设备段1的下部，第一半圆支撑套73的下部支撑于第二设备段2上。
47.更具体地，第二半环楔块5和第一半环楔块7的结构类似。具体尺寸可更加实际需求进行调整，第二半环楔块5和第一半环楔块7的使用方法相同。
48.请重点参考图3-4，根据本发明的具体实施方式，连接杆4相对的两侧还分别设有一个第一腰形孔41，第一腰形孔41的长度方向与连接杆4的轴线一致，第一半圆楔块71的内壁固定设有用于伸入第一腰形孔41的第一圆头定位销74；一个第一半环楔块7上的第一圆头定位销74插入一个第一腰形孔41内；另一个第一半环楔块7上的第一圆头定位销74插入另一个第一腰形孔41内；两块第一半环楔块7共同围成一个闭合的环状。
49.根据本发明的具体实施方式，连接杆4为金属圆管状，第二半环楔块5和第一半环楔块7均由金属材料制成。
50.本实施方式中，金属材料制成的第二半环楔块5和第一半环楔块7密度较大，解锁时更容易向下掉落。
51.根据本发明的具体实施方式，锚定段3整体为圆柱形，杆状承托及自锁单元100的数量为多套，且多套杆状承托及自锁单元100均匀环绕锚定段3的轴线设置；第二设备段2上对应设有多个第二连接孔，第一设备段1上对应设有多个第一连接孔。
52.本实施方式中，通过设置多套杆状承托及自锁单元100可提高支撑的稳固性。
53.根据本发明的具体实施方式，第二设备段2和锚定段3之间设有第二滚筒9，第二系留绳6缠绕于第二滚筒9上；第一设备段1和第二设备段2之间设有第一滚筒10，第一系留绳8缠绕于第一滚筒10上。
54.本实施方式中，通过滚筒缠绕系留绳，布放前，系留绳盘绕固定在滚筒上，采用该结构，可在布放前及布放的过程中，避免系留绳自身发生缠绕，也可避免系留绳缠绕于设备段上，还利于布放后系留绳自由展开。具体说明如下：布放后，当第一设备段1、第二设备段2和锚定段3分离后，第一系留绳8从第一滚筒10上释放并展开，并抛弃第一滚筒10，第二系留绳6从第二滚筒9上释放并展开，并抛弃第二滚筒9。
55.下面具体说明利用杆状承托及自锁单元100进行设备段的承托与自动解锁的原理
和过程。
56.每套杆状承托及自锁单元100包括：一根连接杆4、环绕所连接杆4设置的两块第二半环楔块5、环绕所连接杆4设置的两块第一半环楔块7。
57.在潜标布放前，连接杆4安装与锚定段3上，在锚定段3上方将两块第二半环楔块5上的第二圆头定位销分别对准连接杆4上的第二腰形孔并插入，使得两块第二半环楔块5与连接杆4组合为一体。第二腰形孔的宽度略大于第二圆头定位销的直径，以避免卡死，便于自动解锁。
58.将第二设备段2下方与第二半环楔块5上第二楔面所对应的楔形的第二下孔并推入第二下孔内，第二下孔在第二半环楔块5的挤压下，使两块第二半环楔块5产生抱紧力抱紧连接杆4，同时产生向上的力承托第二设备段2；第二设备段2继续向下，直至接触第二半圆限位板，第二半圆限位板具有两个方面的作用。一是用于支撑第二设备段2，保证第二设备段2不会向下脱出，二是通过设置第二半圆限位板，且第二半圆限位板位于第二连接孔外，使得第二半环楔块5的重心接近第二连接孔外侧，入水后第二半环楔块5能更容易脱出，提高了自动解锁的顺畅性。
59.放置完第二设备段2后，依照同样的方法放置第一设备段1，此处不赘述。
60.第一设备段1放置完成后，第一半圆支撑套73下方应紧贴第二设备段2，如此，可将第一设备段1的重力传递给第二设备段2，压住第二设备段2。保证第一设备段1分离后，第二设备段2才会分离。即：以保证在第一设备段1分离前，第二设备段2始终承受第一设备段1的重力而不会提前分离。因此，需根据第一设备段1与第二设备段2之间的距离设计第一半圆支撑套73的长度，保证第一设备段1放置完成后，第一半圆支撑套73下方应紧贴第二设备段2。
61.当本发明的一体化布放潜标入水后，第一设备段1因自身正浮力，向上浮起，此时楔形的第一下孔12失去第一半环楔块7的楔面的挤压，两块第一半环楔块7不再对连接杆4产生抱紧力，同时第一半环楔块7因第一半圆限位板72的存在，重心靠向外侧，第一半环楔块7向下，第一圆头定位销74脱出第一腰形孔41，两块第一半环楔块7继续向下并与连接杆4分离。
62.由于第一腰形孔41的长度较长，第一半环楔块7与连接杆4分离时，第一圆头定位销74不会与连接杆4产生干涉，保证成功分离。
63.第一半环楔块7分离后，第二设备段2失去第一半圆支撑套73传递的向下的力(第一设备段1的重力)，第二设备段2在自身正浮力下上浮，第二设备段2下方第二半环楔块5分离动作与前述相同，此处不再赘述。当第二设备段2下方第二半环楔块5分离后，锚定段3则在自身负浮力下沉到海底。
64.与现有技术相比，采用本发明的一体化布放潜标，在厂房或码头，利用杆状承托及自锁单元100就可将多个设备主体连接在一起，形成一个整体，再整体放置于布放母船甲板上，可通过滑轨、吊装工装进行一次性整体布放，布放速度快，耗时极短。
65.本发明中的杆状承托及自锁单元100除了具有支撑功能，还具有自动解锁功能，其使用到的连接杆4和半环楔块均为纯机械结构，无需供电。因此，相比于现有需要用电的自动分离结构，其无需单独供电，也无需额外增加水密和绝缘设计。本发明自主分离动作主要依靠上方设备主体(第一设备段1和第二设备段2)自身净浮力与下方锚定段3的整体负浮力
来推动，更加安全、可靠。
66.需要说明的是，本实施方式中，杆状承托及自锁单元100支撑了两个设备段(第二设备段2和第一设备段1)，根据需求，若还有设备段，可对应增加连接杆4的长度和半环楔块的数量，将该设备端也可支撑于杆状承托及自锁单元100上，实现整体布放。
67.还需要说明的是：为了更清楚的展示本发明的结构，图3和图4中第一设备段1和第二设备段2之间的距离、以及第一半圆楔块7的长宽比相较于图1进行了适当调整。
68.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，也可以是“传动连接”，即通过带传动、齿轮传动或链轮传动等各种合适的方式进行动力连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

技术特征：
1.一种一体化布放潜标，其特征在于，包括：锚定段、固定于所述锚定段上部的杆状承托及自锁单元、支撑于所述杆状承托及自锁单元上的其它设备段；所述其它设备段包括第二设备段，所述第二设备段具有正浮力，所述锚定段具有负浮力，所述第二设备上设有贯穿其上的第二连接孔，所述第二连接孔包括上下设置的第二上孔和第二下孔，所述第二下孔为上小下大的楔形；所述杆状承托及自锁单元包括连接杆和环绕所连接杆设置的两块第二半环楔块，所述连接杆的下部固定于所述锚定段上，所述连接杆的上部贯穿所述第二连接孔，所述第二半环楔块上部具有与所述第二下孔的孔壁配合的第二楔面，两块所述第二半环楔块的第二楔面分别与所述第二下孔的孔壁贴合，两块所述第二半环楔块的下部设于所述锚定段上。2.根据权利要求1所述的一体化布放潜标，其特征在于，所述第二半环楔块包括由上至下依次连接的第二半圆楔块、第二半圆限位板和第二半圆支撑套，所述第二楔面位于所述第二半圆楔块上，所述第二半圆限位板位于所述第二设备段的下部。3.根据权利要求2所述的一体化布放潜标，其特征在于，所述连接杆相对的两侧分别设有一个第二腰形孔，所述第二腰形孔的长度方向与所述连接杆的轴线一致，所述第二半圆楔块的内壁固定设有用于伸入所述第二腰形孔的第二圆头定位销；一个所述第二半环楔块上的第二圆头定位销插入一个所述第二腰形孔内；另一个所述第二半环楔块上的第二圆头定位销插入另一个所述第二腰形孔内；两块所述第二半环楔块共同围成一个闭合的环状。4.根据权利要求3所述的一体化布放潜标，其特征在于，所述其它设备段还包括间隔设于所述第二设备段上方的第一设备段，所述第一设备段具有正浮力，所述第一设备段上设有贯穿其上的第一连接孔，所述第一连接孔包括上下设置的第一上孔和第一下孔，所述第一下孔为上小下大的楔形；所述杆状承托及自锁单元还包括环绕所连接杆设置的两块第一半环楔块，所述连接杆的上部还贯穿所述第一连接孔，所述第一半环楔块上部具有与所述第一下孔的孔壁配合的第一楔面，两块所述第一半环楔块的第一楔面分别与所述第一下孔的孔壁贴合，两块所述第一半环楔块的下部设于所述第二设备段上。5.根据权利要求4所述的一体化布放潜标，其特征在于，所述第一半环楔块包括由上至下依次连接的第一半圆楔块、第一半圆限位板和第一半圆支撑套，所述第一楔面位于所述第一半圆楔块上，所述第一半圆限位板位于所述第一设备段的下部，第一半圆支撑套的下部支撑于所述第二设备段上。6.根据权利要求5所述的一体化布放潜标，其特征在于，所述连接杆相对的两侧还分别设有一个第一腰形孔，所述第一腰形孔的长度方向与所述连接杆的轴线一致，所述第一半圆楔块的内壁固定设有用于伸入所述第一腰形孔的第一圆头定位销；一个所述第一半环楔块上的第一圆头定位销插入一个所述第一腰形孔内；另一个所述第一半环楔块上的第一圆头定位销插入另一个所述第一腰形孔内；两块所述第一半环楔块共同围成一个闭合的环状。7.根据权利要求6所述的一体化布放潜标，其特征在于，所述一体化布放潜标还包括：连接所述锚定段和第二设备段的第二系留绳、连接所述第二设备段和第一设备段的第一系留绳。8.根据权利要求7所述的一体化布放潜标，其特征在于，所述连接杆为金属圆管状，所述第二半环楔块和第一半环楔块均由金属材料制成。
9.根据权利要求8所述的一体化布放潜标，其特征在于，所述锚定段整体为圆柱形，所述杆状承托及自锁单元的数量为多套，且多套所述杆状承托及自锁单元均匀环绕所述锚定段的轴线设置；所述第二设备段上对应设有多个第二连接孔，所述第一设备段上对应设有多个第一连接孔。10.根据权利要求9所述的一体化布放潜标，其特征在于，所述第二设备段和锚定段之间设有第二滚筒，所述第二系留绳缠绕于所述第二滚筒上；所述第一设备段和第二设备段之间设有第一滚筒，所述第一系留绳缠绕于所述第一滚筒上。

技术总结
本发明公开了一种一体化布放潜标，包括：锚定段、杆状承托及自锁单元和其它设备段；其它设备段包括第二设备段，第二设备段具有正浮力，锚定段具有负浮力，第二设备上设有第二连接孔，第二连接孔包括第二上孔和第二下孔，第二下孔为上小下大的楔形；杆状承托及自锁单元包括连接杆和第二半环楔块，连接杆的下部固定于锚定段上，连接杆的上部贯穿第二连接孔，第二半环楔块上部具有与第二下孔的孔壁配合的第二楔面，两块第二半环楔块的第二楔面分别与第二下孔的孔壁贴合，两块第二半环楔块的下部设于锚定段上。与现有技术相比，本发明与滑轨和吊放机构的配合，能够将多个设备段一体化布放，且入水后可自主分离。且入水后可自主分离。且入水后可自主分离。


技术研发人员：唐校兵 曾健健 黄磊 刘振文 彭青山
受保护的技术使用者：宁波海和通讯科技有限公司
技术研发日：2023.03.13
技术公布日：2023/5/16