[发明专利]可回收式水下物体姿态测量传感仪系统

说明书

本申请属于海洋数据采集领域和海洋工程领域，提供一种可回收式水下物体姿态测量传感仪系统，包括水下密封耐压腔体、自卸式耦合固定机构、数据采集与传输系统、浮体单元等。自卸式耦合固定机构中设置有耦合连接的释放机构和适配机构，适配机构通过被测物体固定板与被测物体连接，通过释放机构实现可回收式水下结构姿态测量传感仪的自动回收以及仪器的重复利用，并有效降低使用成本；数据采集与传输系统包括有姿态传感器，通过姿态传感器可以测量到适配结构在岸上的初始姿态信息和布放到海里后的姿态信息，以得到水下被测物体布放到海里后的实际姿态参数，这种测量方式属于间接测量，可提高可回收式水下物体姿态测量传感仪系统的适用性。

技术领域

本申请涉及可回收式水下物体姿态测量传感仪系统，特别是能够实现仪器自动脱离回收，属于海洋数据采集领域和海洋工程领域。

背景技术

随着对海洋探索的深入以及涉海经济开发的增长，在水下工程布设的海底观测网/系统装备、构件数量也与日俱增。因为海底地形的复杂性以及对海底地形精确遥测的高成本，很多时候无法准确预知装备布设位置的地形及底质情况，装备沉放后会因为上述因素倾斜或沉降，具有失稳等风险。在东海浅海海域，受海水浑浊度高的影响，无法使用ROV水下机器人对布设情况进行确认，一般采用潜水员探摸的方式，成本很高且对海况依赖较大，很多海底观测坐底设备采用直接沉放方式，布设后并无法获知布设姿态情况。

目前市面上的姿态传感器/姿态仪基本都为长期固定安装形式，且自身价格较高。且在海底观测网海底设备、坐底海床基设备及一些大型工程构件布设时，如果需要姿态仪用来记录布设姿态及沉放初期沉降带来的姿态变化，则每件设备上都要额外安装包含姿态仪、电池、数据实时上传用通信装置(水声通信机或缆系)的姿态测量系统。该套姿态测量系统造价在十万元以上，而且在海底长期放置后损耗很大难以多次重复利用，所以在东海海域大部分的海底观测网海底设备、坐底海床基设备布设后并无法实时获取水下工程布设期间的姿态数据。这就需要研发一套可以低成本多次重复利用的可回收式水下物体姿态测量传感仪系统。

而且，对于水下物体姿态测量大多采用在线或自容方式，供电单元与传感器单元没有形成一体化，需要多个的腔体相互配合，且没有回收装置，不能够自动回收。因此，现在急需开发一种能够实现可回收式的水下物体姿态测量传感仪系统，并且能够实现供电单元与传感器单元的一体化。

发明内容

本申请的目的是克服现有技术中的缺点，提供一种可回收式水下物体姿态测量传感仪系统。

为了实现上述目标，本申请提供了如下技术方案：

一种可回收式水下物体姿态测量传感仪系统，包括水下密封耐压腔体、自卸式耦合固定机构、数据采集与传输系统、浮体单元与水下供电系统；

水下耐压密封腔的上下两端分别安装有上端盖和下端盖；浮体单元为环形圆柱体结构，其套设在水下耐压密封腔外，并与所述上盖板连接；

自卸式耦合固定机构包括释放机构、三角支撑架、厚三角板以及适配结构；

释放机构包括步进电机、步进电机控制器和圆盘；步进电机与步进电机控制器连接，两者均封装在水下密封耐压腔体内部，且步进电机的转轴穿过水下耐压密封腔的下端盖与位于水下密封耐压腔体下方的圆盘连接；圆盘上设有贯通的锁槽与开槽，锁槽与开槽上下连通，并互成90°；

适配结构包括固定圆杆插销、被测物体固定板；固定圆杆插销为近似“冂”结构，其包括竖部和横部，其竖部固定在被测物体固定板上，其横部用于插入并贯穿圆盘的开槽中，并在跟随圆盘转动时锁入或脱离圆盘的锁槽，且固定圆杆插销与开槽、锁槽之间均存在一定间隙；同时，固定圆杆插销的横部上方左右两端还各焊有一根竖直限位杆，用以限制固定圆杆插销在开槽或锁槽中前后滑动的范围；且

厚三角板位于水下耐压密封腔的下方，并与水下耐压密封腔的下端盖连接，同时厚三角板的中心开设有一个中心孔，用于穿设圆盘；