一种用于极地科考的方舱的制作方法

本技术涉及极地无人水下潜器科考，特别是对于极地科考的后勤能源支持系统，尤其是一种用于极地科考的方舱。

背景技术：

1、随着人们对大陆和海洋的了解越来越深入，对于神秘的极地科考和技术研究也提上了日程。目前我国在两极建立了数个科学考察站，这是进行科学考察主要的站点，但是不够灵活，操作也不够方便，基站的数量也远远不能满足也不能覆盖极地科学考察的需要。

2、在极地的科学考察研究主要是通过破冰船进行补给与此同时进行一定程度上的科考工作。但是受工作环境的影响，在冰盖上进行冰洞的开凿、无人潜器的下放及回收、冰下采样等工作，不仅劳动强度大，而且人员操作也极其不方便。为了增加科考效率，则需要相关的辅助设备的支持。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题是：为了解决上述背景技术中存在的问题，提供一种改进的用于极地科考的多功能方舱，以解决现有极地无人潜器在极地科考或是极地冰盖研究过程中的系统支持的问题。

2、本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于极地科考的方舱，包括集装箱式的长方体舱体，所述舱体由侧板、端板、顶板、底板通过焊接而成，需要时可设隔板对舱内空间进行分隔，各舱板搭接处的舱内、外侧带胶铆接有角钢，保证整舱防雨性，该型多功能方舱的设计采用20英尺标准的集装箱的外形尺寸进行设计，在运输的过程中便于极地科考船的吊运，目前我国的两艏雪龙号极地科考船上都配备了直升飞机，其有效的吊运重量小于4吨。所以在方舱的设计过程中，主要采用轻质材料进行方舱主要框架；

3、所述的舱体通过隔板分成操作区和工作区，所述舱体外表设置有发电机门、窗户，舱体上在操作区的一端设置有操作间门，在工作区的一端设置有工作间门和电源转接孔，

4、所述操作区的底板为活动翻转结构，翻转展开后支撑所述舱体，为水下科研设备让出通道，同时底板扩展开后，可以支撑在冰面上，保证舱体对冰面的接触面积和支撑面积，增加操作安全性；

5、操作区的顶部通过四角设置升降机构形成一个活动升高结构，且升高部分与舱体的壁板交错布置，使得顶部升高之后的操作区域仍然是一个相对密闭的空间；所述操作区的顶部设置有沿着舱体长度和宽度方向的两根吊梁，所述吊梁上安装有电动葫芦或吊机，用于起重操作。吊机的移动可以辅助冰洞的开凿，进行冰块的转运工作。同时还吊机的上下移动也是将水下探测工具送入冰层下方的升降工具。还可以配置有手动功能的葫芦，在电动葫芦失效的情况下，可以采用手动，在部分运动区域增加有电伴热结构，防止运动部件结冰，保证设备的正常运行。

6、工作区内设置有汽油发电机、ups、配电柜、数据存储中心、通信系统和照明系统，为整个方舱的操作过程提供能源，鉴于北极/南极对于环境保护的要求和工作载荷的要求，可以配备两套5-6kw的汽油发电机、ups及配电系统、静音、耐寒设计。发电机的余热可以用于工作区域的取暖；

7、进一步地，本实用新型所述升降机构为电动推杆机构；

8、进一步地，本实用新型所述舱体为板式结构，板材为内部填充聚氨酯泡沫材料的铝合金骨架，板材表面粘贴有碳纤维蒙皮，并设有断热桥，碳纤维蒙皮厚度为2mm；方舱的保温措施主要是通过舱板的厚度进行保温，底板的厚度为81mm，其他几个面的厚度为71mm，能够保证舱室内操作和工作人员对于温度需求；

9、进一步地，本实用新型所述操作区内设置有应急照明灯；

10、进一步地，本实用新型所述的工作区内舱体上还设置有安全气囊，一旦发生安全事故，气囊可以迅速充气，保证方舱不会沉入冰下；

11、进一步地，本实用新型所述的舱体的四角还设置有方便吊运的集装箱角件；

12、进一步地，本实用新型所述工作区还设置有工作座椅和储物柜，主要用于操作和监视水下、系统操作等工作。

13、本实用新型的有益效果是：解决了背景技术中存在的缺陷，具有以下优点：

14、1.方舱作为整体，地面与冰面的接触面积大，增加操作的平稳性；

15、2.方舱自己带有动力源，在舱内带有的能源可以满足三天的工作量，只需要增加能源补给，不需要远程的电缆布防，操作更为方便；

16、3.总体重量轻，可以用船用直升机吊运到目标位置，布放回收方便；

17、4.开凿冰洞，收放auv、uuv等水下工具的吊具高度集成，操作方便、操作空间大。

18、5.工作场所相对封闭，受外界环境影响有限，特别是受对外界的冷空气、和外界生物的影响；不用穿得臃肿进行操作。

19、6.方舱的各功能系统高度集成，带有一定的自动化，提高系统的工作效率，可以作为极地探索的移动工作站使用。

技术特征：

1.一种用于极地科考的方舱，其特征在于：包括集装箱式的长方体舱体，所述舱体由侧板、端板、顶板、底板通过焊接而成，所述的舱体通过隔板分成操作区(1)和工作区(2)，所述舱体外表设置有发电机门(3)、窗户(4)，舱体上在操作区(1)的一端设置有操作间门(5)，在工作区(2)的一端设置有工作间门(6)和电源转接孔(7)，

2.如权利要求1所述的一种用于极地科考的方舱，其特征在于：所述升降机构(8)为电动推杆机构。

3.如权利要求1所述的一种用于极地科考的方舱，其特征在于：所述舱体为板式结构，板材为内部填充聚氨酯泡沫材料的铝合金骨架(13)，板材表面粘贴有碳纤维蒙皮(14)。

4.如权利要求1所述的一种用于极地科考的方舱，其特征在于：所述操作区(1)内设置有应急照明灯。

5.如权利要求1所述的一种用于极地科考的方舱，其特征在于：所述的工作区(2)内舱体上还设置有安全气囊。

6.如权利要求1所述的一种用于极地科考的方舱，其特征在于：所述的舱体的四角还设置有方便吊运的集装箱角件。

7.如权利要求1所述的一种用于极地科考的方舱，其特征在于：所述工作区(2)还设置有工作座椅(15)和储物柜(16)。

技术总结
本技术专利公开了一种用于极地科考的方舱。包括集装箱式的长方体舱体，所述舱体由侧板、端板、顶板、底板通过焊接而成，所述的舱体通过隔板分成操作区和工作区，内部布置紧凑，可以实现人员操作区域内部的科考工作和和在工作区域中进行数据处理机工具存放的功能。在工作区域中，配套的两台6KW汽油发电机。同时配套了工作座椅、输配电设施、存放柜等。在操作区域，提供了一定载荷的葫芦吊可以横向和纵向移动，覆盖吊运的操作区域，用于设备的吊运，冰洞的开槽。葫芦吊安装在升降机构上，整个方舱顶部可以升高一定距离，用于增加舱内吊机的操作净空高度。集成了工作、科考、辅助操作等功能的一体化极地环境使用的方舱。

技术研发人员：陈香润,赵楠,郑俊,杨峰,南潇,秦轶
受保护的技术使用者：上海海迅机电工程有限公司
技术研发日：20211011
技术公布日：2024/1/12