释放器、释放器控制方法及海洋观测系统与流程

1.本发明涉及海洋观测技术领域，尤其涉及释放器、释放器控制方法及海洋观测系统。


背景技术：

2.目前，在浅海定点观测系统（如海床基）中广泛采用的回收方式主要有两种：第一种是采用传统声学释放器连接打捞浮球或浮块进行回收，在观测设备布放后，安装在其中的释放器锁紧打捞浮球或浮块，该打捞浮球或浮块通过预先整理好的缆绳与观测设备连接，当观测设备回收时，通过在船只上操作甲板单元打开释放器后，打捞浮球或浮块牵引缆绳浮出水面，进而通过回收浮球或浮块的方式，通过缆绳收回观测设备；第二种是不安装释放器，而是直接使用缆绳连接回收浮球，使回收浮球一直漂浮在海面并在观测结束后进行回收。
3.上述第一种方式存在如下问题：在水流的长期干扰下，连接回收浮球或浮块的缆绳可能产生缠绕，导致在回收浮球或浮块被释放后，因缆绳缠绕无法延展出预期的长度而无法浮出水面，造成回收失败。
4.鉴于此，特提出此发明。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种释放器，用于解决海流长期干扰下缆绳缠绕的问题，进而减少回收失败的问题，基于此，本发明还提出了一种释放器控制方法及海洋观测系统。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种释放器，如图1所示，包括：释放器外壳、定位板、主机和缆绳，所述定位板设置在所述释放器外壳内，所述主机转动连接于所述定位板，所述主机包括控制单元，所述主机与所述定位板之间设置有固定单元，所述控制单元控制所述固定单元的固定和打开，所述缆绳第一端与所述主机固定，且缠绕于所述主机，所述释放器外壳上开设有定位孔，所述缆绳的第二端从所述定位孔穿出。
7.进一步，所述释放器外壳为球形。
8.进一步，所述定位板为两个，且二者平行，所述主机转动连接于二者之间。
9.进一步，所述固定单元包括卡孔和卡舌，所述定位孔设置于所述定位板，所述卡舌设置于所述主机，所述控制单元控制所述卡舌伸出和缩回。
10.进一步，所述主机还包括主机外壳，所述控制单元设置在所述主机外壳内，所述主机外壳由耐压塑料制成，所述主机外壳上开设有卡舌孔，所述卡舌孔内设置有防水密封圈，所述卡舌通过所述防水密封圈伸出和缩回。
11.进一步，所述释放器外壳内设置有出绳仓，所述定位孔设置于所述出绳仓的顶壁，所述出绳仓的底壁开设有出绳孔，所述出绳孔内设有光滑的出线圈。
12.进一步，所述控制单元包括控制板和执行机构，所述控制板与所述执行机构电连接，所述控制板配置有时钟模块，所述执行机构与所述固定单元连接。
13.进一步，所述控制板还配置有磁性开关和无线通信模块，所述磁性开关与所述无线通信模块电连接。
14.一种释放器控制方法，基于本发明提供的任意所述的一种释放器，所述控制单元包括控制板和执行机构，所述控制板与所述执行机构电连接，所述控制板配置有时钟模块，所述执行机构与所述固定单元连接，所述的控制方法包括如下步骤：设置释放时间，并通过所述时钟模块进行计时；当达到释放时间时，控制固定单元打开。
15.一种海洋观测系统，包括：观测设备、释放器和浮球，所述释放器连接于所述观测设备，所述浮球连接于所述释放器，所述释放器为本发明提供的任意所述的一种释放器。
16.本发明与现有技术相比，其有益效果为：使用时，在释放器外连接浮球，并将所述缆绳的第二端连接观测设备，并通过所述控制设备控制所述固定单元处于固定状态，此时所述主机被锁定，不可相对所述定位板转动；当需要回收观测设备时，通过所述控制单元控制所述固定单元由固定状态切换至打开状态，此时释放器在浮球的带动下向上运动，同时所述主机相对所述固定板不断旋转，使得所述缆绳不断伸出、展开。综上，所述缆绳设置在所述释放器外壳内，当需要回收观测设备时才从所述释放器外壳内伸出展开，因此可减少海流的影响，且不会缠绕，进而减少回收失败的问题。
17.本发明的释放器采用绳仓一体式及定时释放设计，用于解决海流长期干扰下回收缆绳缠绕的问题，进而提高观测系统释放和回收成功率，同时可显著降低设备成本。
附图说明
18.图1为释放器的剖视图；图2为释放器控制方法的流程图；图3为海洋观测系统的示意图；图中：101-释放器外壳，102-定位板，103-主机，104-缆绳，105-连接柱，106-定位孔，107-卡孔，108-卡舌，109-出绳仓，110-出线圈，201-观测设备，202-释放器，203-浮球，204-锚块。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
20.实施例1一种释放器，如图1所示，包括：释放器外壳101、定位板102、主机103和缆绳104，所述定位板102设置在所述释放器外壳101内，所述主机103转动连接于所述定位板102，所述主机103包括控制单元，所述主机103与所述定位板102之间设置有固定单元，所述控制单元控制所述固定单元的固定和打开，所述缆绳104第一端与所述主机103固定，且缠绕于所述主机103，所述释放器外壳101上开设有定位孔106，所述缆绳104的第二端从所述定位孔106
穿出。
21.在本实施例中，所述释放器外壳101用于承载所述定位板102，所述主机103和所述缆绳104，即三者位于所述释放器外壳101内；所述主机103转动连接于所述定位板102，指的是所述主机103相对所述定位板102可转动，具体来说，可在所述定位板102上安装轴承，并在所述主机103外设置连接柱105，并将所述连接柱105固定于所述轴承的内圈，进而完成所述主机103转动连接于所述定位板102；所述固定单元固定时，所述主机103被锁定，不可相对所述定位板102转动，所述固定单元打开时，所述主机103的锁定解除，可相对所述定位板102发生转动；为方便所述缆绳104缠绕，可将所述主机103的外形配置为圆柱形。
22.在本实施例中，使用时，在释放器外连接浮球，并将所述缆绳104的第二端连接观测设备，并通过所述控制设备控制所述固定单元处于固定状态，此时所述主机103被锁定，不可相对所述定位板102转动；当需要回收观测设备时，通过所述控制单元控制所述固定单元由固定状态切换至打开状态，此时释放器在浮球的带动下向上运动，同时所述主机103相对所述固定板不断旋转，使得所述缆绳104不断伸出、展开。
23.本实施例的释放器，所述缆绳104设置在所述释放器外壳101内，当需要回收观测设备时才从所述释放器外壳101内伸出展开，因此可减少海流的影响，且不会缠绕，进而减少回收失败的问题。
24.在一个可选的实施例，所述释放器外壳101为球形。
25.在本实施例中，通过将所述释放器外壳101设置为球形，可以减小释放器上升时受到的流阻。具体实施时，还可将所述释放器外壳101设置为上壳和下壳，即由上壳和下壳组成所述释放器外壳101，便于打开和封闭，当回收完成后，将上壳和下壳拆开，并旋转所述主机103，将所述缆绳104重新缠绕回所述主机103，然后控制所述固定单元由打开状态切换回固定状态，以便下次使用。
26.在一个可选的实施例，所述定位板102为两个，且二者平行，所述主机103转动连接于二者之间。
27.在本实施例中，所述定位板102为两个，所述主机103转动连接于二者之间，可增加结构的稳定性。具体实施时，可在所述主机103的两端均设置所述连接柱105，以便所述主机103转动连接于两个所述定位板102之间，所述固定单元可以设置于所述主机103任意一端。
28.在一个可选的实施例，所述固定单元包括卡孔107和卡舌108，所述卡孔107设置于所述定位板102，所述卡舌108设置于所述主机103，所述控制单元控制所述卡舌108伸出和缩回。
29.在本实施例中，由所述卡孔107和所述卡舌108构成所述固定单元，当所述卡舌108伸出并伸进所述卡孔107时，可将所述主机103卡住固定，此时所述主机103不可相对所述定位板102转动；当所述卡舌108从所述卡孔107缩回时，可解除所述主机103的锁定状态，此时所述主机103可相对所述定位板102转动；在图1中，是所述卡舌缩回时的状态。
30.在一个可选的实施例，所述主机103还包括主机103外壳，所述控制单元设置在所述主机103外壳内，所述主机103外壳由耐压塑料制成，所述主机103外壳上开设有卡舌108孔，所述卡舌108孔内设置有防水密封圈，所述卡舌108通过所述防水密封圈伸出和缩回。
31.在一个可选的实施例，所述释放器外壳101内设置有出绳仓109，所述定位孔106设置于所述出绳仓109的顶壁，所述出绳仓109的底壁开设有出绳孔，所述出绳孔内设有光滑
的出线圈110。
32.在本实施例中，所述定位孔106和所述出线圈110上下相对，可使得所述缆绳104第二端出线时尽量保持垂直状态。另外，所述出线圈110可由硅胶材料制成，也可由金属材料制成，以减小摩擦。
33.在一个可选的实施例，所述控制单元包括控制板和执行机构，所述控制板与所述执行机构电连接，所述控制板配置有时钟模块，所述执行机构与所述固定单元连接。
34.现有技术中的释放器在使用时还存在如下问题：当释放器投放于泥沙淤积环境中时，其可能会下陷导致释放器被泥沙掩埋，从而导致船只上的声学信号无法传递至释放器，即声学信号接收，进而导致回收失败。
35.针对该技术问题，在本实施例中，在所述控制板上配置所述时钟模块，不采用声学信号控制释放器，而是设置释放时间，并通过所述时钟模块进行计时，当达到释放时间时自动控制释放器中所述固定单元打开，进而有效解决了掩埋等原因导致释放器无法接收到声学信号的问题，且由于不使用声学装置，大幅度降低了成本。另外，需要说明的时，在浅海定点观测时，观测点距离岸边较近，回收时往往是固定的，哪怕偶尔遇到恶劣天气，也不会有太大出入，因此可采用设置释放时间的方式，进行回收。
36.在本实施例中，当所述固定单元包括所述卡舌108时，可将所述执行机构设置为伸缩电机，用于控制所述卡舌108做直线运动，实现伸出和缩回；为保证所述控制板正常工作，还需在所述控制板上设置处理器、电池等现有技术中常规的模块，这里不再展开赘述。
37.在一个可选的实施例，所述控制板还配置有磁性开关和无线通信模块，所述磁性开关与所述无线通信模块电连接。
38.在本实施例中，通过所述磁性开关开启所述无线通信模块，用于设置释放时间，进而无需在所述主机103外设置接口或按键等输入接口，进而可提高所述主机103的密封性。具体实施时，可将所述无线通信模块配置为蓝牙模块，另外，还可在所述主机103内设置无线充电线圈，用于所述控制板中电池的充电。
39.实施例2一种释放器控制方法，基于实施例一提供的任意所述的一种释放器，所述控制单元包括控制板和执行机构，所述控制板与所述执行机构电连接，所述控制板配置有时钟模块，所述执行机构与所述固定单元连接，如图2所示，所述的控制方法包括如下步骤：步骤1：设置释放时间，并通过所述时钟模块进行计时；步骤2：当达到释放时间时，控制固定单元打开。
40.实施例3一种海洋观测系统，如图3所示，包括：观测设备、释放器和浮球，所述释放器连接于所述观测设备，所述浮球连接于所述释放器，所述释放器为实施例一提供的任意所述的一种释放器。
41.在本实施例中，为方便所述释放器与所述观测设备连接，可在所述缆绳的第二端设置卡环；另外，可根据需要设置锚块，连接于所述观测设备和所述释放器之间。
42.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本实用固定新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种释放器，其特征在于，包括：释放器外壳、定位板、主机和缆绳，所述定位板设置在所述释放器外壳内，所述主机转动连接于所述定位板，所述主机包括控制单元，所述主机与所述定位板之间设置有固定单元，所述控制单元控制所述固定单元的固定和打开，所述缆绳第一端与所述主机固定，且缠绕于所述主机，所述释放器外壳上开设有定位孔，所述缆绳的第二端从所述定位孔穿出。2.根据权利要求1所述的一种释放器，其特征在于，所述释放器外壳为球形。3.根据权利要求1所述的一种释放器，其特征在于，所述定位板为两个，且二者平行，所述主机转动连接于二者之间。4.根据权利要求1所述的一种释放器，其特征在于，所述固定单元包括卡孔和卡舌，所述定位孔设置于所述定位板，所述卡舌设置于所述主机，所述控制单元控制所述卡舌伸出和缩回。5.根据权利要求4所述的一种释放器，其特征在于，所述主机还包括主机外壳，所述控制单元设置在所述主机外壳内，所述主机外壳由耐压塑料制成，所述主机外壳上开设有卡舌孔，所述卡舌孔内设置有防水密封圈，所述卡舌通过所述防水密封圈伸出和缩回。6.根据权利要求1所述的一种释放器，其特征在于，所述释放器外壳内设置有出绳仓，所述定位孔设置于所述出绳仓的顶壁，所述出绳仓的底壁开设有出绳孔，所述出绳孔内设有光滑的出线圈。7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种释放器，其特征在于，所述控制单元包括控制板和执行机构，所述控制板与所述执行机构电连接，所述控制板配置有时钟模块，所述执行机构与所述固定单元连接。8.根据权利要求7所述的一种释放器，其特征在于，所述控制板还配置有磁性开关和无线通信模块，所述磁性开关与所述无线通信模块电连接。9.一种释放器控制方法，其特征在于，基于所述权利要求7或8任意一项所述的一种释放器，所述控制单元包括控制板和执行机构，所述控制板与所述执行机构电连接，所述控制板配置有时钟模块，所述执行机构与所述固定单元连接，所述的控制方法包括如下步骤：设置释放时间，并通过所述时钟模块进行计时；当达到释放时间时，控制固定单元打开。10.一种海洋观测系统，其特征在于，包括：观测设备、释放器和浮球，所述释放器连接于所述观测设备，所述浮球连接于所述释放器，所述释放器为权利要求1-8任意一项所述的一种释放器。

技术总结
本发明公开了释放器、释放器控制方法及海洋观测系统，涉及海洋观测技术领域。所述的释放器包括：释放器外壳、定位板、主机和缆绳，所述定位板设置在所述释放器外壳内，所述主机转动连接于所述定位板，所述主机包括控制单元，所述主机与所述定位板之间设置有固定单元，所述控制单元控制所述固定单元的固定和打开，所述缆绳第一端与所述主机固定，且缠绕于所述主机，所述释放器外壳上开设有定位孔，所述缆绳的第二端从所述定位孔穿出。本发明的释放器采用绳仓一体式及定时释放设计，用于解决海流长期干扰下回收缆绳缠绕的问题，进而提高观测系统释放和回收成功率，同时可显著降低设备成本。本。本。


技术研发人员：王冠琳 徐腾飞 魏泽勋 李淑江 王永刚
受保护的技术使用者：自然资源部第一海洋研究所
技术研发日：2023.04.06
技术公布日：2023/5/5