[发明专利]一种深海高速拖曳安全控制系统

说明书

本发明公开了一种深海高速拖曳安全控制系统，属于深海拖曳探测技术领域。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；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；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。本发明能够有效降低压载拖体发生触底事故概率、减小压载拖体发生触底事故的危害并提高探测拖体上浮可靠性。

技术领域

本发明涉及一种深海高速拖曳安全控制系统，具体涉及一种深海高速拖曳系统的安全控制策略及构成，属于深海拖曳探测技术领域。

背景技术

深海拖曳装备安全性设计是深海拖曳探测系统的关键技术之一，是深海拖曳探测装备开发必须考虑的问题。

目前，国际上的深海拖曳系统多采用两级拖曳模式(重力压载拖体+弱正浮力拖体)，拖曳速度一般1-2kn，其安全性设计主要考虑拖缆强度冗余设计、拖曳故障后探测拖体的水声释放上浮、探测拖体上浮水面后的卫星通讯和光标指示等，较好的保障了深海低速拖曳系统的安全性和核心贵重装备的可回收性。然而对于深海高速拖曳系统(拖曳速度5-6kn)而言，高速拖曳过程中压载拖体发生触底事故的可能性增高、危害加剧，拖缆张力整体升高、变化范围加大，且拖曳故障后探测拖体释放上浮可靠性要求更高，原来的安全控制措施已无法满足需求，迫切需要进一步完善深海拖曳安全控制策略，提高深海高速拖曳装备的安全性。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种深海高速拖曳安全控制系统，能够有效降低压载拖体发生触底事故概率、减小压载拖体发生触底事故的危害、降低拖缆异常断裂风险、并在一定程度上提高探测拖体上浮可靠性。

一种深海高速拖曳安全控制系统，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。

进一步地，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。

进一步地，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。

进一步地，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。