一种松弛式深海浮标重载锚系及回收方法与流程

本发明涉及海洋监测设备领域，具体为一种松弛式深海浮标重载锚系及回收方法。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、在海洋学研究、海洋生产和工程建设应用中，需要对特定海域和深度的海水参数（如温度、盐度、深度和流速等）进行长期、定点、实时的垂直剖面测量。目前通常利用船舶携带浮标，将其布设在特定海域中，利用浮标底部的缆索搭载水下设备以及传感器来实现垂直剖面测量。

3、受限于深远海与陆地之间的通信成本，各水下设备以及传感器获取的数据需要，需要经过回收才能用于后续的研究、工程应用等场景。以图1所示的一种锚系浮标为例，浮标本体位于海面上，配合位于海底的锚使缆索处于紧绷状态，从而确保缆索上搭载水下设备和传感器的观测段处于竖直状态，缆索中串联有声学释放器和浮球（常用的为玻璃浮球），声学释放器动作时断开缆索与锚之间的连接，玻璃浮球带动缆索上浮至海面，船舶确定浮球位置后即可利用浮球带动的缆索实现水下设备和传感器的回收，而锚则被丢弃在海底。

4、这一结构中，声学释放器由于是串联在缆索中，需要承受极高的拉力同时还需要提供极高的破断力，在一些布设深度较高，锚系受力较大，缆索较长且较大的浮标（例如直径超过10m的浮标）中，现有声学释放器的强度和提供的破断力已经不足帮助水下设备和传感器实现回收。

技术实现思路

1、为了解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题，本发明提供一种松弛式深海浮标重载锚系及回收方法，利用松弛式深海锚系中，锚系缆索长度比水深大的特点，在锚系需要回收时，遥控释放器动作将配重丢弃，在第一浮球的带动下，观测段的下端会浮出水面，而观测段以下的锚系缆索连同锚则割断丢弃，就可以实现观测段锚系与浮标的回收。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明的第一个方面提供一种松弛式深海重载浮标锚系，包括下底面连接缆索的浮标体，缆索的观测段沿竖直方向布置，观测段底端分别连接第一浮球和释放器，释放器与配重连接，第一浮球、释放器和配重不打断观测段与其后续缆索连接的连贯性，后续的缆索上连接第二浮球且缆索末端连接锚，使缆索呈s型。

4、进一步的，缆索一端连接在浮标体下底面，另一端与锚连接。

5、进一步的，观测段上设有水下设备。

6、进一步的，第一浮球提供的浮力用于在配重被释放后，带动缆索的观测段浮出水面。

7、进一步的，第一浮球提供的浮力大于观测段锚系缆索、水下设备、释放器、观测段底端到第二浮球之间缆索的重量之和。

8、进一步的，配重提供的重力用于与第一浮球和浮标体提供的浮力之和达成平衡，确保观测段维持在竖直方向。

9、进一步的，释放器与遥控器通讯连接，接收遥控器发出的信号执行动作，使配重与缆索观测段底端断开，从而释放配重。

10、进一步的，除观测段以外，缆索长度大于水深。

11、本发明的第二个方面提供上述松弛式深海重载浮标锚系的回收方法，包括以下步骤：

12、根据浮标体所处的位置到达回收区域，发出信号使释放器动作；

13、释放器动作，断开配重与缆索观测段底端的连接，配重被释放，第一浮球带动观测段底端上浮至水面；

14、根据回收需求，回收观测段上搭载的水下设备和浮标，断开观测段以下的缆索连同锚并丢弃。

15、与现有技术相比，以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

16、利用松弛式深海锚系中，锚系缆索长度比水深大的特点，在锚系需要回收时，遥控释放器动作将配重丢弃，在第一浮球的带动下，观测段的下端会浮出水面，而观测段以下的锚系缆索连同锚则割断丢弃，就可以实现观测段锚系与浮标的回收，期间释放器不再串联入缆索中，而是串联在观测段底端与配重之间，能够大幅降低释放器的强度需求，释放器仅提供很小的破断力即可满足布设深度较高，锚系受力较大，缆索较长且较大的锚系浮标回收需求。

技术特征：

1.一种松弛式深海浮标重载锚系，其特征在于，包括下底面连接缆索的浮标体，缆索的观测段沿竖直方向布置，观测段底端分别连接第一浮球和释放器，释放器与配重连接，第一浮球、释放器和配重不打断观测段与其后续缆索连接的连贯性，后续的缆索上连接第二浮球且缆索末端连接锚，使缆索呈s型。

2.如权利要求1所述的一种松弛式深海浮标重载锚系，其特征在于，所述缆索一端连接在浮标体下底面。

3.如权利要求2所述的一种松弛式深海浮标重载锚系，其特征在于，所述缆索另一端与锚连接。

4.如权利要求1所述的一种松弛式深海浮标重载锚系，其特征在于，所述观测段上设有水下设备。

5.如权利要求1所述的一种松弛式深海浮标重载锚系，其特征在于，所述第一浮球提供的浮力用于在配重被释放后，带动缆索的观测段浮出水面。

6.如权利要求4所述的一种松弛式深海浮标重载锚系，其特征在于，所述第一浮球提供的浮力大于观测段锚系缆索、水下设备、释放器、观测段底端到第二浮球之间缆索的重量之和。

7.如权利要求1所述的一种松弛式深海浮标重载锚系，其特征在于，所述配重提供的重力用于与第一浮球和浮标体提供的浮力之和达成平衡，确保观测段维持在竖直方向。

8.如权利要求1所述的一种松弛式深海浮标重载锚系，其特征在于，所述释放器与遥控器通讯连接，接收遥控器发出的信号执行动作，使配重与缆索观测段底端断开，从而释放配重。

9.如权利要求1所述的一种松弛式深海浮标重载锚系，其特征在于，除观测段以外，缆索长度大于水深。

10.基于权利要求1-9任一项所述松弛式深海浮标重载锚系实现回收的方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及海洋监测设备领域，具体为一种松弛式深海浮标重载锚系及回收方法，在既有的松弛式深海浮标锚系中，缆索的观测段下方设置第一浮球，第一浮球下方设置与配重连接的释放器，沿着缆索的方向设置第二浮球，第一浮球、释放器和配重的不打断观测段与其后续缆索连接的连贯性。利用松弛式深海锚系中，锚系缆索长度比水深大的特点，在锚系需要回收时，遥控释放器动作将配重丢弃，在第一浮球的带动下，观测段的下端会浮出水面，而观测段以下的锚系则割断丢弃，从而实现观测段锚系与浮标的回收。

技术研发人员：苏清磊,宁春林,李超,李安山,王肖闯,刘志豪,赵金凯,袁国正,李劳钰,安珂,刘宝超,段永亮,杨光,刘永志
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：
技术公布日：2024/5/10