[发明专利]一种深海高速拖曳安全控制系统

权利要求书

1.一种深海高速拖曳安全控制系统，其特征在于，系统包括安装在船体、压载器、水声释放装置、数据能源转换承力舱和探测拖体；

所述船体通过拖缆与数据能源转换承力舱进行连接和通信，数据能源转换承力舱通过水声释放装置与压载器进行承力连接，压载器内的压力传感器和高度计通过馈缆连接数据能源转换承力舱；所述数据能源转换承力舱与探测拖体通过脐带缆连接和通信，脐带缆与探测拖体的连接部位上设有脱缆装置；所述压载器通过释放压载的方式实现避免探测拖体触底或碰撞到障碍物；释放压载方式失效则通过水声释放装置接收释放指令完成压载器与数据能源转换承力舱之间物理连接的断开；

所述船体上安装多波束测深声纳、姿态航向传感器、GPS+北斗组合导航系统、USBL基阵和控制柜，所述探测拖体上安装拖体探测设备、USBL应答器、水声通讯机、频闪灯和铱星浮标；所述安全控制系统具备前方地形探测、压载器离底高度监测、拖缆张力监控、探测拖体断电延时释放上浮、探测拖体水声释放上浮、探测拖体水面位置上传和拖体水面光学指示功能。

2.如权利要求1所述的深海高速拖曳安全控制系统，其特征在于，所述前方地形探测功能通过多波束测深声纳、姿态航向传感器和GPS+北斗组合导航系统形成拖体行进路线前方地形，即航线一定宽度区域内各位置与水深的对应关系，压力传感器获取压载器深度数据；显控终端根据压载器定深数据和拖体行进路线前方地形，预判压载器离底高度是否满足预先设定要求，不满足时控制拖缆绞车收放拖缆调整压载器的定深，避免压载器触底或碰撞障碍物。

3.如权利要求2所述的深海高速拖曳安全控制系统，其特征在于，所述压载器离底高度监测功能由显控终端、拖缆和高度计实现；压载器姿态稳定，高度计可实时测得压载器的离底高度，并通过拖缆和控制柜将数据上传给显控终端，显控终端判断压载器离底高度是否满足预先设定要求，不满足时控制拖缆绞车收放拖缆，调整压载器的定深，避免压载器触底碰撞。

4.如权利要求2所述的深海高速拖曳安全控制系统，其特征在于，所述拖缆张力监控功能由显控终端、拖缆、拖缆绞车和拖缆张力计实现；拖曳过程中，显控终端实时显示拖缆张力计实时测量的拖缆张力数据，超门限值时则启动拖缆绞车少量放出拖缆，张力过低时则启动拖缆绞车少量回收拖缆；统计因张力变化放出或回收拖缆的累计长度和张力超限时间比例，若超出限制则在显控终端监视界面报警，提示异常状态。

5.如权利要求2所述的深海高速拖曳安全控制系统，其特征在于，所述探测拖体断电延时释放上浮功能由脐带缆、脱缆装置和拖体探测设备实现；当拖体探测设备的船电监测与延时控制模块发现船供电源被切断后开始延时，延时完成后驱动脱缆装置动作，解除脐带缆与探测拖体的物理连接，探测拖体在正浮力作用下上浮；延时其间若设备再次上电则延时中断；脱缆装置和拖体探测设备的船电监测与延时控制模块自备充电电源，水下拖曳过程中由数据能源转换舱为其连续充电，尽可能维持应答器电池能量充足，延长应答器水下工作时间。

6.如权利要求2所述的深海高速拖曳安全控制系统，其特征在于，所述探测拖体水声释放上浮功能由显控终端、USBL基阵、脐带缆、脱缆装置和水声通讯机实现；当压载器触底或碰撞障碍物且触底冲击释放压载器功能失效时，若压载器水声释放功能失效，则通过显控终端控制USBL基阵向水声通讯机无线发送指令，控制脱缆装置断开脐带缆与探测拖体之间的承力连接，探测拖体在正浮力作用下上浮；脱缆装置和水声通讯机自备充电电源，水下拖曳过程中由数据能源转换舱为其连续充电，尽可能维持应答器电池能量充足，延长应答器水下工作时间。

7.如权利要求2所述的深海高速拖曳安全控制系统，其特征在于，所述探测拖体水面位置上传功能由GPS+北斗组合导航系统和铱星浮标实现，探测拖体上浮至水面后，铱星浮标开始定期向卫星发射包含时间的位置信息，GPS+北斗组合导航系统收到上述信息后判断探测拖体位置及运动方向；铱星浮标自备充电电源，水下拖曳过程中由数据能源转换舱为其连续充电，尽可能维持应答器电池能量充足，延长应答器水下工作时间。