用于DP系统海试的水下信标的投放装置及投放方法与流程

本发明涉及一种用于dp系统海试的水下信标的投放装置及投放方法。

背景技术：

动力定位系统(dynamicpositioningsystem)简称dp系统，是指不用抛锚，而由船载计算机自动控制推进器来保持船舶或浮动平台位置的技术。它使用精密、先进的仪器来测定船或平台因采集到的周围的环境因素如水流、风速、风向、海浪等而发生的位移和方向变化，通过计算机等自动控制系统对信息进行实时处理、计算，并自动控制若干个不同方向的推进器的推力大小和力矩，使船舶或平台回复到原有位置。水下信标是指能够传输信息回复信息的电子模块，采用水下信标与安装在船体上的水听器进行配合工作对船舶定位等信息作出检测和反馈。

目前针对dp系统的海试过程中水下信标的投放基本采用了设备自身配备的自动释放，小艇回收的方案，该方案在船舶海试过程存在着较大的安全风险，在自动释放水下信标后，水下信标就不再受试航船舶的控制，如遇到水流较急或风力较大的情况，会导致回收小艇无法追上水下信标，也会威胁到回收小艇上人员的人身安全，很大程度上会造成水下信标的丢失，从而带来财产损失；另外，也会出现由于水下信标自动释放装置的失效，而带来无法对水下信标进行回收的结果。这些情况如果发生在试验过程将导致试验中断，影响船舶海试周期，提高船舶海试过程风险及成本。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种用于dp系统海试的水下信标的投放装置，该投放装置结构简单，使用方便，能够根据水面浮标定位的方法，确定水下信标在海底的位置，并根据船长、船宽及试验的水深和试验水域的面积确定需要释放的绳索的长度，并设定人工释放和打捞水下信标的方法，保证整个实验过程的安全性。

与此相应，为解决上述技术问题，本发明的另一个目的在于提供一种用于dp系统海试的水下信标的投放装置的使用方法，该使用方法操作过程简单，原理可靠，且安全性较高。

基于此，本发明提出了一种用于dp系统海试的水下信标的投放装置，包括水下信标、第一连接件、第二连接件、浮标、第一压铁和至少两块第二压铁，所述第一压铁连接于所述水下信标的底部，所述第一连接件的两端分别连接所述第一压铁和所述第二连接件，所述浮标与所述第二连接件相连接，各所述第二压铁分别连接于所述第一连接件上。

可选的，各所述第二压铁沿所述第一连接件的长度方向等间隔布置。

可选的，所述用于dp系统海试的水听器水下信标的投放装置还包括第三压铁，所述第三压铁设置于所述第一连接件与所述第二连接件的连接处。

可选的，所述第一压铁、所述第二压铁和所述第三压铁上分别设有卸扣，且所述第一压铁、所述第二压铁和所述第三压铁分别通过所述卸扣连接于所述第一连接件上。

进一步的，所述水下信标通过钢丝绳与所述第一压铁相连接。

可选的，所述用于dp系统海试的水下信标的投放装置还包括浮桶，所述浮桶套设于所述水下信标上，所述钢丝绳的两端分别连接于所述浮桶的底部形成倒三角，所述第一压铁通过所述卸扣连接于所述钢丝绳上。

可选的，所述用于dp系统海试的水下信标的投放装置还包括浮球，所述浮球通过带绳与所述浮标相连接。

可选的，所述浮标与所述浮球上均设有发光标识。

进一步的，所述第一连接件和所述第二连接件均为缆绳。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种涉及该用于dp系统海试的水下信标的投放装置的使用方法，包括如下步骤：

通过缓慢释放所述第一连接件将所述水下信标与所述第一压铁一起同时进行下放，没入水中；继续释放第一连接件并使所述第一压铁和所述第二压铁拉直所述水下信标，使所述水下信标保持竖直状态；

继续释放至所述第一连接件不受力，通过船上定位系统向释放所述水下信标的位置相反的方向移动，并根据移动速度相应释放所述第二连接件直到所述第一连接件与所述第二连接件的转折点处，将试验船舶定位；

缓慢释放所述第二连接件直至所述浮标被放入水面，将船舶沿所述浮标相反的位置绕到所述水下信标的上方进行试验；

完成试验后，根据所述浮标对所述水下信标进行打捞和回收。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明的用于dp系统海试的水下信标的投放装置包括水下信标、第一连接件、第二连接件、浮标、第一压铁和至少两块第二压铁，所述第一压铁连接于所述水下信标的底部，所述第一连接件的两端分别连接所述第一压铁和所述第二连接件，所述浮标与所述第二连接件相连接，各所述第二压铁分别连接于所述第一连接件上，使用该投放装置进行dp系统海试时，能够直接先将所述水下信标与所述第一压铁同时下放没入水中，再逐渐释放所述第一连接件，所述第一连接件的沉入能够使得所述第一压铁拉直所述水下信标，并使所述水下信标始终保持竖直状态，便于进行试验工作；设置于所述第一连接件上的所述第二压铁能够保证所述第一连接件能够沉入海底，防止所述第一连接件被水流拖动带动所述浮标；所述浮标连接在所述第二连接件上，且该浮标始终漂浮于海面上，工作人员能够通过对海面上浮标的观察，注意船舶的实验轨迹，已完成对船舶dp系统的检测试验；且所述浮标一直漂浮于海面上，能够方便工作人员对对其进行寻找和对所述水下信标进行回收。

进一步的，各所述第二压铁在沿所述第一连接件的长度方向等间隔布置能够使得所述第一连接件在海底的沉降更加可靠，不易被海水拖动，避免其带动所述浮标移动，为试验结果带来误差；该投放装置还包括第三压铁，所述第三压铁设置于所述第一连接件与所述第二连接件的连接处，能够对所述第一连接件进行沉降固定，也能够拉紧所述第二连接件，从而能够对所述浮标的位置进行可靠的确定；所述第一压铁、所述第二压铁和所述第三压铁上分别设有卸扣，且所述第一压铁、所述第二压铁和所述第三压铁分别通过所述卸扣连接于所述第一连接件上，连接方式非常简便，能够有效的节省对第一、第二和第三压铁进行安装的时间；该投放装置还包括浮桶，所述浮桶套设于所述水下信标上，能够对所述水下信标起到有效地保护作用，避免所述水下信标在海底受到破坏，有效的节约成本，所述钢丝绳的两端分别连接于所述浮桶的底部形成倒三角，能够使所述浮桶两侧受力均匀，从而能够保证水下信标在海底的竖直状态，所述第一压铁通过所述卸扣连接于所述钢丝绳上，形成的倒三角能够方便所述第一压铁的连接，且能够使得所述第一压铁与所述钢丝绳的连接更加可靠；该投放装置还包括浮球，所述浮球通过带绳与所述浮标相连接，所述浮标与所述浮球之间设置带绳，能够方便工作人员在船上直接使用钩绳对所述水下信标进行打捞，使得所述水下信标的回收更加方便，也能够提高回收过程中的安全性；所述浮标与所述浮球上均设有发光标识，能够方便工作人员在夜间也能够依靠肉眼对浮标和浮球进行追踪，简化工作过程；所述第一连接件和所述第二连接件均为缆绳，所述缆绳在海底的抗拉、抗冲击和耐磨损的性能更高，且使用缆绳能够方便其与所述第一压铁，第二压铁和第三压铁的连接，缆绳的质量较轻，整个投放与回收过程更加方便。

本发明所述的用于dp系统海试的水下信标的投放装置涉及一种关于该投放装置的使用方法，包括以下步骤：通过缓慢释放所述第一连接件将所述水下信标与所述第一压铁一起同时进行下放，没入水中；继续释放第一连接件并使所述第一压铁和所述第二压铁拉直所述水下信标，使所述水下信标保持竖直状态；继续释放至所述第一连接件不受力，通过船上定位系统向释放所述水下信标的位置相反的方向移动，并根据移动速度相应释放所述第二连接件直到所述第一连接件与所述第二连接件的转折点处，将试验船舶定位；缓慢释放所述第二连接件直至所述浮标被放入水面，将船舶沿所述浮标相反的位置绕到所述水下信标的上方进行试验；完成试验后，根据所述浮标对所述水下信标进行打捞和回收，整个所述水下信标的投放过程简单，原理可靠，便于工作人员对dp系统的海试进行记录和检测，也能够有效地简化工作人员对该投放装置的回收工作，使得所述水下信标的回收过程更加安全可靠。

附图说明

图1是本实施例所述的用于dp系统海试的水下信标的投放装置的整体结构示意图。

附图标记说明：

1、水下信标，2、浮桶，3、钢丝绳，4、第一压铁，5、第二压铁，6、第三压铁，7、第一连接件，8、第二连接件，9、浮标，10、带绳，11、浮球。

具体实施方式

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，本优选实施例所述的用于dp系统海试的水下信标的投放装置包括水下信标1、第一连接件7、第二连接件8、浮标9、第一压铁4和至少两块第二压铁5，所述第一压铁4连接于所述水下信标1的底部，所述第一连接件7的两端分别连接所述第一压铁4和所述第二连接件8，所述浮标9与所述第二连接件8相连接，各所述第二压铁5分别连接于所述第一连接件7上。

基于以上结构，在使用该用于dp系统海试的水下信标的投放装置进行工作时，分别抬起水下信标1底部的第一压铁4与水下信标1一起缓慢释放进海里，待水下信标1与第一压铁4均没入水中后，开始释放第一连接件7，设置于水下信标1底部的第一压铁4能够拉直水下信标1，且第一压铁4与第一连接件7的配合工作能够使得水下信标1保持竖直状态进行工作，方便确保实验过程的准确性；持续释放第一连接件7和第二连接件8，直至所述第一连接件7与第二连接件8不受力，通过船舶定位系统开始缓慢向水下信标1释放的相反方向进行移动，并根据移动速度相应的释放第一连接件7和第二连接件8，直至将船舶定位至第一连接件7与第二连接件8的转折点处，将所述浮标9释放入水面后，再将船舶重新驶回水下信标1的上方开始进行试验。其中，第一连接件与7第二连接件8均采用的是缆绳，缆绳在海底的抗拉、抗冲击和耐磨损的性能更高，且缆绳能够方便与第一压铁4和第二压铁5进行连接，缆绳的质量较轻，整个投放与回收过程更加方便，但第一连接件7与第二连接件8的选择并不受此限制，也可以选择其他材料。释放第一连接件7的过程中，各第二压铁5也被依次下方进入水中，各第二压铁5能够保证所述第一连接件7沉入海底，并防止第一连接件7被水流拖动，从而有效的保证海面上浮标9的位置不会受到拖动；浮标9设置于海面上，能够方便工作人员对其进行观察，并注意船舶的实验轨迹，另外，漂浮在海面上的浮标9也能够方便使用者用肉眼对其进行识别，并方便进行后期的打捞工作。在此需要说明的是，在对第一连接件7与第二连接件8进行释放的过程中，能够在所述第一连接件7与所述第二连接件8上做出长度标识，如选择50m或100m做一个标识，但不仅限于此，以确保工作人员在对第一连接件7和第二连接件8的下方过程中，能够对施放长度有所把握，方便与电脑监测到的水下信标1的深度进行对比，保证实验的可靠性。

其中，该用于dp系统海试的水下信标的投放装置还包括第三压铁6，且第三压铁6设置于所述第一连接件7与所述第二连接件8的连接处，各第二压铁6沿第一连接件7的长度方向等间隔布置，第三压铁6连接于第一连接件7与第二连接件8的连接处，第一连接件7在海底横向布置，第二连接件8为从第一连接件7处纵向延伸至海面，第三压铁6则能够有效的对二者进行沉降固定，便于对二者的定位，使得实验过程更加可靠；第二压铁6则能够使得拉力在第一连接件7上均匀布置，有效的保证对其浮标9和水下信标1的固定，避免浮标9受水流的拖动进行移动。第一压铁4、第二压铁5和第三压铁6上分别设有卸扣，且第一压铁4、第二压铁5和第三压铁6分别通过卸扣连接于第一连接件7上，能够方便对第一压铁4、第二压铁5和第三压铁6进行有效简便的安装，便于该投放装置的使用。需要说明的是，在本实施例中，第一压铁4的重量规格选择的是80kg，第二压铁5的重量规格选择的是10kg，第三压铁6的重量规格选择的是40kg，这些规格的确定均为本实施的优选方案，其他实施例中，第一压铁4、第二压铁5和第三压铁6的规格并不受本实施例的限制，当可按照实际的需要，选择合适的规格即可。

另外，该投放装置还包括浮桶2，所述浮桶2套设于所述水下信标1上，所述钢丝绳3的两端分别连接于所述浮桶2的底部形成倒三角，所述第一压铁4通过所述卸扣连接于所述钢丝绳3上，该浮桶2能够有效的保证水下信标1的工作质量，避免其受到海水的侵蚀或受到其他破坏，钢丝绳3连接于浮桶2底部，能够使得浮桶2两侧的受力均匀，从而更便于使得水下信标1保持竖直状态，有利于实验的进行；钢丝绳3连接成倒三角的形状能够方便第一压铁4上的卸扣与钢丝绳3的连接，也使得第一压铁4能够处于水下信标1的正下方，对水下信标1进行拉直。

参见图1，该投放装置还包括浮球11，浮球11通过带绳10与浮标9相连接，且浮标9与浮球11上均设有发光标识，浮标9与浮球11之间的带绳10能够方便工作人员在船上使用钩绳进行打捞，方便工作人员对水下信标1进行收集，避免采用小艇回收的方式，保障工作人员的生命安全，整个打捞过程非常可靠且安全性高；浮标9与浮球11上设置的发光标识能够方便工作人员在夜间对浮球进行肉眼追踪，排除打捞过程中所要考虑的时间问题，简化打捞过程需要对浮球11进行寻找的环节，使得整个过程简单可靠。

需要说明的是，在本优选实施例中，为了保证船舶在水下信标1正上方能够正常进行dp系统海试的半径，水底沉降的第一连接件7的长度m需要达到整体船长l的3倍以上，即m>3l；第二连接件8的长度h需要略长于实验水域的水深d，即h＝d+30m；带绳10的长度选择为6m。

为了详细说明本发明所述的用于dp系统海试的水下信标的投放装置的使用方法，参见图1，具体步骤如下：

(s1)先准备好需要进行实验的整体工装即该投放装置；

(s2)将水听器水下信标1用一根活绳带住，分别抬起水下信标1和连接于水下信标1底部的第一压铁4，缓慢释放第一连接件7和系在水下信标1上的活绳进行下放，待水下信标1和第一压铁4都没入水中后，继续释放第一连接件7，让第一压铁4拉直所述水下信标1，并使水下信标1保持竖直状态后将活绳抽回；

(s3)将第一连接件7继续慢慢放入水中并随时观察第一连接件7与船舷的位置，保证第一连接件7与船舷呈90度并往外(不可让第一连接件漂向船艏、船尾或船底)；

(s4)继续释放第一连接件7和第二连接件8，使得第二连接件8略长于试验水深，直至第一连接件7与第二连接件8不受力，此时通过船上定位系统缓慢向释放水下信标1的位置相反的方向移动，并根据移动速度释放第一连接件7，直至将船舶开到第一连接件7与第二连接件8的转折处后，将船舶定位；

(s5)释放第二连接件8至能够将所述浮标9放入水面，然后将船舶沿浮标9相反的方向绕至水下信标1的正上方开始进行实验；

(s6)实验过程中，由工作人员对水面的浮标9进行观察，并随时注意船舶的实验轨迹；

(s7)完成试验后，对投放装置进行回收；

(s71)首先确认船舶伸缩推进器等起升机构被全部收齐，以船舷侧中部靠近浮标9；

(s72)用钩绳钩住并打捞所述带绳10，将浮标9拉上来，然后，慢慢将第三压铁6、第二压铁5、第一压铁4和浮桶2、水下信标1拉上来；

(s73)将第一压铁4、第二压铁5、第三压铁6、浮标9、第一连接件7和第二连接件8用淡水冲洗后进行回收，水下信标1则用淡水冲洗，晾干后，取出电池，进行回收。

本发明的用于dp系统海试的水听器水下信标的投放装置包括水下信标、第一连接件、第二连接件、浮标、第一压铁和至少两块第二压铁，所述第一压铁连接于所述水下信标的底部，所述第一连接件的两端分别连接所述第一压铁和所述第二连接件，所述浮标与所述第二连接件相连接，各所述第二压铁分别连接于所述第一连接件上，使用该投放装置进行dp系统海试时，能够直接先将所述水下信标与所述第一压铁同时下放没入水中，再逐渐释放所述第一连接件，所述第一连接件的沉入能够使得所述第一压铁拉直所述水下信标，并使所述水下信标始终保持竖直状态，便于进行试验工作；设置于所述第一连接件上的所述第二压铁能够保证所述第一连接件能够沉入海底，防止所述第一连接件被水流拖动带动所述浮标；所述浮标连接在所述第二连接件上，且该浮标始终漂浮于海面上，工作人员能够通过对海面上浮标的观察，注意船舶的实验轨迹，已完成对船舶dp系统的检测试验；且所述浮标一直漂浮于海面上，能够方便工作人员对对其进行寻找和对所述水下信标进行回收。该投放装置的使用方法的投放过程简单，原理可靠，便于工作人员对dp系统的海试进行记录和检测，也能够有效地简化工作人员对该投放装置的回收工作，使得所述水下信标的回收过程更加安全可靠。

应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也视为本发明的保护范围。