水下绞车及其在实时传输潜标的应用.pdf

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1、第39卷第5期2017年5月舰船科学技术SHIPSCIENCEANDTECHNoLOGYV01．39．NO．5May，2017水下绞车及其在实时传输潜标的应用徐良波(中国船舶重工集团公司第七一。研究所，湖北宜昌443003)摘要：为了实现海洋环境要素的实时传输，设计一种水下绞车控制通信浮标升降。实时传输潜标利用测量仪器测量海洋环境要素，水下绞车将通信浮标升至海面通过卫星通信将海洋环境要素数据传输到岸站。本文主要讲述水下绞车的工作原理和工作流程，试验结果表明系统突破了水下绞车自动排缆的关键技术，实现了海洋环境要素无人值守情况下的数据实时传输。关键词：水下绞车；实时传输；潜

2、标中图分类号：TB565文献标识码：A文章编号：1672—7619(2017)05—0132—03doi：Io．3404／j．issn．1672—7619．2017．05．026Underwaterwinchandtheapplicationtothereal-timetransmissionlatentbuoyageXULiang—bo(The710ResearchInstituteofCSIC，Yichang443003China)Abstract：Inordertotransmittheoceanenvironmentparameterwhichismeasure

3、dbytheinstrumentinthereal-timetransmissionlatentbuoyage，theunderwaterwinchisdesignedtocontrolthecommunicationbuoywhichisusedtotransmitdatabythesatellitecommunications．Theworkprincipleandflowoftheunderwaterwinchisnarratedemphatically．Theres-ultoftheexperimentationshowsthecommunicationcabl

4、eiscoiledautomaticallyandtheoceanenvironmentparameteristransmittedinduecourse．Keywords：theunderwaterwinch；thereal—timetransmission；latentbuoyage0引言水下绞车是一种安装在水下主浮体或海底平台上的无人值守机电一体化装置，内置电机驱动实现电缆收放，从而控制通信浮标的升降。其主要功能是使通信浮标藏匿于水中不受人为、台风、海浪等的破坏，并且在完成信息收集或测量后将通信浮标升至海面。在海洋环境监测和资源调查中，经常需要对海洋环境的海水温度

5、、海水电导率和压力等海洋环境要素进行长期、定点、实时、立体监测，实时传输潜标利用水下平台所携带的设备完成海洋环境要素测量后，采用水下绞车放索将通信浮标放出水面，通信浮标通过卫星通信方式将海洋环境要素数据发送到岸站。完成数据发送后，水下绞车通过收索将通信浮标收回水下。1水下绞车设计水下绞车主要由安装架、驱动装置、传动机构、导索装置、索筒、系留通信缆及水下电滑环等组成，水下绞车总体结构图如图1所示。驱动装置主要包括直流电机、减速器及制动器等，其输出动力通过安装在齿轮箱内部的传动机构分别驱动排索机构和索筒，从而带动系留通信电缆左右移动缠绕在索筒上。水下绞车、双向丝杠等均通过安

6、装接口与安装架相连。减速器输出与双向丝杠、索筒间采用齿轮传动方式。电缆与外部控制间采用油压补偿式水下电滑环连接。系留通讯缆采用直径不大于8mm的承力电缆，系留通讯缆用于信号传输、采集通信浮标深度信号等。系留通讯缆安装在转动的索筒上，通过油压补偿式水下电滑环将系留通讯缆上的通信浮标信号与控制电路连接。为保证系统长时间水下工作，系统主体结构采用耐腐蚀不锈钢材料。系统各运动结构、轴承等运动部位均进行密封处理。1．1驱动装置设备选型及参数计算根据总体结构，动力传动用电机参数：额定工作收稿日期：2016—06—12；修回日期：2016—07—25作者简介：徐良波(1973一)，男

7、，高级工程师，主要从事海洋工程装备技术研究。·134·舰船科学技术第39卷所示。单片机选用ATmegal28单片机，该单片机是一款基于AVR单片机增强型RISC结构的低功耗CMOS八位微控制器。IPM模块用来驱动电机，实现电机的正反转控制，IPM模块具有如下特点：内置驱动电路、过流保护、短路保护、控制电源欠压保护、过热保护及外部输出的警报。单片机输出的控制信号经光耦送到IPM模块的输入端，6路输入信号的电路结构均相同，光耦起隔离IPM驱动电路与控制电路的作用。2水下绞车在实时传输潜标中的应用潜标如图3所示，主要包括卫星通信系统、CTD测量