【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于海洋监测装备，具体涉及一种适用于海底复杂地形的近底拖曳式装备。
技术介绍
1、随着人类探索、开发海洋资源活动的深入，用于开展海洋探测、监测工作的海底着陆装备迅速发展。拖曳式监测设备是一种水下运载装备，能够携带各种海洋环境传感器、海洋探测仪器、深海取样器在海底作业，广泛应用于海底环境监测、地质勘察、油气资源探测。目前的拖曳式监测设备基本上都是通过船体拉动在海底运动，拉动时容易造成晃动，在拉动时会使得设备的拉动的一端抬起，发生俯仰角的变化，并且容易在拉动时产生晃动，造成监测部件的晃动，导致监测的效率比较低，并且设备在海底拖动时，比较费力，在拖动时，容易受到泥沙的阻碍，使得拖动困难，而且受到障碍物的阻碍后卡住，造成拖动困难。
2、申请号为us15145826的美国专利技术专利公开了一种大型水下拖曳装置及其用于水下拖曳方法，该拖曳装置包括水下拖曳组件和水下拖曳组件的固定机构，水下拖曳组件包括第一浮体、第二浮体和第三浮体，固定机构包括导缆架和设置在导缆架两侧的两个支撑件，第一浮体、第二浮体和第三浮体都具有流线型和两侧对称的形状，第一浮体、第二浮体和第三浮体通过固定架连接，第一浮体、第二浮体和第三浮体均设置成中空以容纳实验设备，第一浮体的上部设有具有椭圆形水平截面的浮力储备罐。该专利技术能满足水下拖曳要求，实现海底复杂地形的勘探。
3、由于海底地形复杂多变，现有的拖曳设备无法实时适应海底地形的变化，以保持与海底稳定的安全距离，影响观测效果；且在拖曳过程中，装备经常来不及躲避障碍物而受到猛烈撞击，导致设备
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种具有高耐撞性能且具有高布设稳定性和运动稳定性的适用于海底复杂地形的近底拖曳式装备。
2、本专利技术为实现上述目的所采取的技术方案为：
3、一种适用于海底复杂地形的近底拖曳式装备，包括：主框架，主框架活动连接有侧翼和尾翼，主框架内设有调节侧翼与尾翼方向的驱动系统，侧翼以及尾翼上分别安装有摄像机。通过驱动系统能够调整侧翼和尾翼相对主框架的角度和姿态，使主框架在海底拖曳移动过程中能够获得对水体不同的导流效果，进而调整拖曳式装备的姿态，实现拖曳式装备在海底复杂地形的适应，降低拖曳式装备与海底障碍物碰撞后形变受损的可能，从而降低拖曳式装备的维护成本；
4、侧翼和尾翼通过驱动系统调整角度和姿态的同时，携带各自安装的摄像机相对主框架移动，从而改变摄像头拍摄视野的调整，有利于拖曳式装备在近底拍摄时获得范围更大、更有效的视野，从而增大拖曳式装备近底拍摄过程中观测所得信息量，不需要增加拖曳式装备的移动范围的前提下获得较为全面的近底海洋信息，有助于降低拖曳式装备的能耗，摄像机能够利用多角度拍摄的景象制作ar图像，有利于专业人员对数据的分析处理。
5、优选地，侧翼位于主框架侧方且能上下摆动。位于主框架侧方的侧翼通过驱动系统控制摆动，当侧翼摆动相对主框架水平展开时，能够增大拖曳式装备下沉和上升时受到的水阻力，有利于保持主框架在近底拖曳时的水深稳定性，从而使主框架能够相对水平地移动，使侧翼以及尾翼上的摄像机能够稳定拍摄视野，有利于获得更加清晰的画面以提高信息采集的准确性；
6、在拖曳式装备下沉以及上升过程中，通过驱动系统使侧翼收起并贴合在主框架侧方，以降低拖曳式装备在水中升降时受到的纵向水阻力，以保证拖曳式装备能快速、稳定地下沉和升起，一方面提高了拖曳式装备投放位置的准确性，另一方面通过稳定拖曳式装备回收时的水平位置降低回收装备受到的横向拉扯力，提高了装备回收效率和安全性。
7、优选地，尾翼包括第一尾翼和第二尾翼，第一尾翼位于主框架的尾部且能上下摆动，第二尾翼对称分布在第一尾翼的两侧且能横向摆动。第一尾翼通过驱动系统相对主框架尾部上下摆动，能够改变拖曳过程中尾部水流的导流方向，从而实现拖曳过程中主框架的上升和下沉，以提高拖曳式装备与海底的适应性，使摄像机能稳定在海底上方一定高度进行拍摄和信息收集，提高海底观测作业的稳定性，能够通过驱动系统横向摆动的第二尾翼能够通过远离第一尾翼实现对横向水流的阻拦，从而增大拖曳过程中拖曳式装备受到的横向水阻力，实现拖曳式装备的快速减速和停止，有利于装备准确定位在海底热液异常点上方进行信息收集，减小了拖曳式装备因惯性离开异常点的可能，从而减小后退带来的能耗，也通过缩短调整定位的时间提高了该地观测作业的效率。
8、优选地，第二尾翼远离第一尾翼的一侧设置有摄像机，侧翼、第一尾翼和第二尾翼上的摄像机能收纳于主框架内侧。在海底环境恶劣例如遭受较大泥沙扰动时，通过驱动系统使侧翼设有摄像机的一侧贴合在主框架侧方，通过驱动系统使第二尾翼远离第一尾翼并贴合在主框架尾部，通过驱动系统使第一尾翼设有摄像机的一侧贴合在主框架尾部，实现各个摄像机收纳于主框架内侧并被翼板保护，即通过用于调整主框架方向和姿态的侧翼和尾翼实现摄像机的主动防护，不需要额外设置防护装置，在不增加成本的前提下实现对摄像机的保护，降低了拖曳式装备近底观测的使用成本和维护成本。
9、优选地，主框架在侧方设有防撞装置，防撞装置包括上下对称且横向布设的导轨，相邻导轨同侧的末端之间连接有受力梁，受力梁与主框架连接，防撞装置还包括与导轨配设的弧形弹性板，弧形弹性板的端部能沿导轨滑动，同侧的弧形弹性板之间转动连接有弹性滚轮。当设备遭遇障碍物发生撞击时，转动设置的弹性滚轮与障碍物接触并通过旋转消耗部分传递至弧形弹性板的正向冲击力，之后冲击力传递至弧形弹性板使其受压形变，使得弧形弹性板的两端在导轨内彼此远离地滑移并接触到两侧的受力梁上，实现对撞击力的缓冲和转移，实现对主框架及其内部探测设备的防护，降低了拖曳式装备受损的几率，提高了拖曳式装备近底监测的安全性和稳定性；
10、当主框架通过绳索吊接在船侧时，防撞装置能与船侧接触，降低拖曳式装备在布设和回收过程中因晃动而与船体侧方撞击的可能，提高了拖曳式装备吊接安全性，同时，防撞装置与船侧接触时，通过转动的弹性滚轮与接触面形成滚动摩擦而并非滑动摩擦，降低了弹性滚轮与岸基或者船体的接触磨损程度，大大减小拖曳式装备吊接过程中对船体的磨损。
11、优选地，主框架同侧的弹性滚轮有至少五个，弹性滚轮沿弧形弹性板的板体延伸方向间隔设置，弹性滚轮部分位于弧形弹性板远离主框架的外侧。沿弧形弹性板延伸方向布设的弹性滚轮加强了相邻两个弧形弹性板连接的结构强度，有利于在单个弧形弹性板局部受到撞击时，通过多个弹性滚轮形成相邻两个弧形弹性板在其他位置发生均衡性变，降低弧形弹性板过分形变断裂可能，提高了防撞效果。
12、优选地，主框架设有承重装置，承重装置包括固定于主框架顶部的承重架，承重架内活动连接有承重件，主框架设有反馈调节系统，反馈调节系统用于调节承重件在承重架上的位置，承重件能被吊接。主框架内部配设不同规格的探测设备时，主框架的重心也会不同，此时拖曳式装备在吊接时会发生倾斜，导致拖曳式装备无法以预定姿态稳定入水，通过反馈调节系统调节本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种适用于海底复杂地形的近底拖曳式装备，包括：主框架（1），其特征是：所述主框架（1）活动连接有侧翼（2）和尾翼（3），所述主框架（1）内设有调节所述侧翼（2）与所述尾翼（3）方向的驱动系统，所述侧翼（2）以及所述尾翼（3）上分别安装有摄像机（4）。
2.根据权利要求1所述的一种适用于海底复杂地形的近底拖曳式装备，其特征是：所述侧翼（2）位于所述主框架（1）侧方且能上下摆动。
3.根据权利要求1所述的一种适用于海底复杂地形的近底拖曳式装备，其特征是：所述尾翼（3）包括第一尾翼（31）和第二尾翼（32），所述第一尾翼（31）位于所述主框架（1）的尾部且能上下摆动，所述第二尾翼（32）对称分布在所述第一尾翼（31）的两侧且能横向摆动。
4.根据权利要求3所述的一种适用于海底复杂地形的近底拖曳式装备，其特征是：所述第二尾翼（32）远离所述第一尾翼（31）的一侧设置有所述摄像机（4），所述侧翼（2）、所述第一尾翼（31）和所述第二尾翼（32）上的所述摄像机（4）能收纳于所述主框架（1）内侧。
5.根据权利要求1所述的一种适用于海底复杂地
6.根据权利要求5所述的一种适用于海底复杂地形的近底拖曳式装备，其特征是：所述主框架（1）同侧的所述弹性滚轮（54）有至少五个，所述弹性滚轮（54）沿所述弧形弹性板（53）的板体延伸方向间隔设置，所述弹性滚轮（54）部分位于所述弧形弹性板（53）远离所述主框架（1）的外侧。
7.根据权利要求1所述的一种适用于海底复杂地形的近底拖曳式装备，其特征是：所述主框架（1）设有承重装置（6），所述承重装置（6）包括固定于所述主框架（1）顶部的承重架（61），所述承重架（61）内活动连接有承重件（62），所述主框架（1）设有反馈调节系统，所述反馈调节系统用于调节所述承重件（62）在所述承重架（61）上的位置，所述承重件（62）能被吊接。
8.根据权利要求7所述的一种适用于海底复杂地形的近底拖曳式装备，其特征是：所述承重件（62）包括承重板（621），所述承重板（621）转动连接有与所述承重架（61）配合的滚轮（622），所述承重板（621）在侧方设有能够伸缩的锁头（623），所述反馈调节系统能驱动所述滚轮（622）滚动以及驱动所述锁头（623）伸缩，所述承重架（61）上具有与所述锁头（623）配合的锁孔（624）。
9.根据权利要求8所述的一种适用于海底复杂地形的近底拖曳式装备，其特征是：所述反馈调节系统包括姿态传感器和控制仓，所述姿态传感器能反馈所述主框架（1）的姿态信息至所述控制仓，所述控制仓能控制所述滚轮（622）和所述锁头（623）运动。
10.根据权利要求8所述的一种适用于海底复杂地形的近底拖曳式装备，其特征是：所述承重件（62）还包括在所述承重板（621）上连接的承重头（625），所述承重头（625）能通过绳索连接吊接装置。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于海底复杂地形的近底拖曳式装备，包括：主框架（1），其特征是：所述主框架（1）活动连接有侧翼（2）和尾翼（3），所述主框架（1）内设有调节所述侧翼（2）与所述尾翼（3）方向的驱动系统，所述侧翼（2）以及所述尾翼（3）上分别安装有摄像机（4）。
2.根据权利要求1所述的一种适用于海底复杂地形的近底拖曳式装备，其特征是：所述侧翼（2）位于所述主框架（1）侧方且能上下摆动。
3.根据权利要求1所述的一种适用于海底复杂地形的近底拖曳式装备，其特征是：所述尾翼（3）包括第一尾翼（31）和第二尾翼（32），所述第一尾翼（31）位于所述主框架（1）的尾部且能上下摆动，所述第二尾翼（32）对称分布在所述第一尾翼（31）的两侧且能横向摆动。
4.根据权利要求3所述的一种适用于海底复杂地形的近底拖曳式装备，其特征是：所述第二尾翼（32）远离所述第一尾翼（31）的一侧设置有所述摄像机（4），所述侧翼（2）、所述第一尾翼（31）和所述第二尾翼（32）上的所述摄像机（4）能收纳于所述主框架（1）内侧。
5.根据权利要求1所述的一种适用于海底复杂地形的近底拖曳式装备，其特征是：所述主框架（1）在侧方设有防撞装置（5），所述防撞装置（5）包括上下对称且横向布设的导轨（51），相邻所述导轨（51）同侧的末端之间连接有受力梁（52），所述受力梁（52）与所述主框架（1）连接，所述防撞装置（5）还包括与所述导轨（51）配设的弧形弹性板（53），所述弧形弹性板（53）的端部能沿所述导轨（51）滑动，同侧的所述弧形弹性板（53）之间转动连接有弹性滚轮（54）。
6.根据权利要求5所述的一种适用于海底复...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨张义，潘帅，王叶剑，
申请(专利权)人：杭州大祉机电有限公司，
类型：发明
国别省市：
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