一种具有海洋监测器的水下作业设备的制作方法

1.本发明涉及水下设备技术领域，具体为一种具有海洋监测器的水下作业设备。


背景技术：

2.海洋监测体现多领域，有网箱养殖领域、近岸海域生态领域、海洋污染保护领域等。海洋监测的具体涉及海水温度、盐度、溶氧度和水质等的监测，这些通过各自的传感器进行收集数据，在网箱养殖领域中，在维护网箱结构外，还受到海洋生物的附着和侵蚀，海生物迅速生长繁殖，使得网箱外壁存在污损，则需要工作人员下水清理和维护。工作人员需佩戴氧气罐下潜，其随着网箱的规模增大，而成本变得增高。
3.公开号为cn201810284677.0公开了一种电解水供氧潜水设备及控制方法，其提供的电解水供氧潜水设备，使用时该设备将海水电解产生氧气和氢气，该氧气与气罐中的压缩空气混合成为供潜水员使用的混合气体，虽然能使潜水员加长潜水工作的时长，然而其制作成本高，穿戴费事，不便于工作人员轻装上阵的处理网箱外壁的污损，且此设备没有配套的防护设备来保证潜水范围，也不能使得工作人员悬停工作。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种具有海洋监测器的水下作业设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供一种具有海洋监测器的水下作业设备，包括温度传感器、盐度传感器、溶解氧探头及其用于附着上述感应器的网箱，所述网箱的顶部外侧设置有平台，所述网箱的外侧且位于平台的下方设置有下水设备，所述下水设备包括身套、头套、用于向头套内通入空气的呼吸管组以及用于引导呼吸管组顶部沿平台外侧移动的托轨，所述头套的底部一侧连通设有通气管，所述呼吸管组包括与通气管两端连接的一对呼吸管、呼吸管顶部内套接的延伸管、嵌设于通气管内的气阀管以及用于悬挂一对呼吸管顶部的滑块，所述滑块的内部且呈上下设置有与托轨滚动连接的滚轮，所述气阀管的两端口内均设置有可轴向移动的气片，所述气阀管的中部一侧开设有气口，两个所述气片分别停置于气阀管一端口处和气阀管另一端的气口端口处，所述气片的同端凸起面均开设有若干气槽。
6.作为本技术方案的进一步改进，所述滑块的封闭端外侧转动连接有轴向呈水平的管套，此所述管套的两端还转动连接有轴向呈竖向的管套，且位于竖向两侧的管套与延伸管套接并可滑动。
7.作为本技术方案的进一步改进，所述头套的顶部且位于通气管的正上方设置有透明眼罩，所述气阀管的一端嵌设有通气环，所述气阀管的另一端且靠近气口内端处嵌设有通气环，所述气片的外径大于通气环的内径，且小于通气环的外径。
8.作为本技术方案的进一步改进，所述气阀管的内部且位于两个通气环的同端外均嵌设有挡块，所述气片的端面中心粘接有弹簧。
9.作为本技术方案的进一步改进，所述网箱的外侧设置有用于限制下水设备移动范围的牵引装置，所述牵引装置包括用于连接身套的牵引组、用于带动牵引组沿网箱轴向移动的滑移组、围绕网箱外侧旋转移动的且用于牵拉滑移组的牵引丝以及位于网箱上下端外侧的且与牵引丝上下端滑动连接的导轨，所述导轨的内壁设置有若干撑轨组，且每个撑轨组可单独断开与导轨的连接。
10.作为本技术方案的进一步改进，所述牵引组包括可伸缩的牵引绳、用于缠绕牵引绳的收绳锥、收绳锥大径一端同轴连接的拨轮、与收绳锥套设的封套和封盖以及用于定位收绳锥的套框，所述收绳锥的外侧设有螺旋片，所述螺旋片的整体外部尺寸小于封套的内部尺寸，所述螺旋片的外侧面且位于同一纵向面处设有拨柱。
11.作为本技术方案的进一步改进，所述收绳锥的大径端同轴插接有与拨轮套接的转柱，所述身套的一侧中部设置有与转柱套接并可旋转的固定套，所述封盖的外端面中部设有呈外方内圆的加强套，所述套框与加强套外部套接，所述套框的一侧边设有插柱，所述收绳锥的大径端呈环形等间距开设有若干定位孔。
12.作为本技术方案的进一步改进，所述滑移组包括与牵引丝套设的滑套、嵌设于滑套内部并可旋转的一对滑轮、位于滑套两侧端设置的一对可旋转的夹块，所述夹块与滑套两侧端的间距与牵引丝的直径相等。
13.作为本技术方案的进一步改进，所述牵引丝的两端设置有与导轨套接的轨道框以及嵌设于轨道框上下端内的滚球，所述导轨的上下面均开设有圆弧槽。
14.作为本技术方案的进一步改进，所述导轨的内壁中层呈环形等间距开设有若干插槽，所述撑轨组包括与插槽插接的插块、与插块内端套设的撑座以及撑座内部嵌设的压簧，所述撑座朝内端与网箱焊接，且其外端与导轨的间距大于轨道框的侧壁厚。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果：1、该具有海洋监测器的水下作业设备中，通过设置的下水设备，工作人员穿戴下水设备中的身套和头套，然后携带温度传感器、盐度传感器、溶解氧探头等仪器下水，便可通过呼吸管组进行交换呼吸，省去氧气罐的投入成本，在托轨支托呼吸管组顶端口置于平台上方的情况下，保证工作人员下水安全呼吸，并可围绕网箱外侧移动而清除网箱外壁污垢或维护网箱结构，其结构简单，成本低廉，具有实用价值。
16.2、该具有海洋监测器的水下作业设备中，通过设置的牵引装置，设计有呈轴向延伸的收绳锥用来收卷牵引绳，其比呈盘状收卷的方式更能缩小径向的空间，以便工作人员有足够的空间划水或进行维护网箱的工作，利用螺旋片和收绳锥之间的螺纹路径槽来收卷牵引绳，使得牵引绳长度得到压缩，进而改变工作人员移动的范围，其使用灵活便捷，具有实用价值。
17.3、该具有海洋监测器的水下作业设备中，通过设置的撑轨组，当轨道框在导轨内侧滑动时，其斜面倒角与插块的小径端斜面接触而滑动，进而将插块推移至撑座内腔中，则轨道框顺利通过，待其通过后，插块再次与插槽插接以形成对导轨的支托，期间其余撑轨组始终与导轨连接而不影响导轨与网箱的稳固连接，使得牵引丝两端在导轨外能全包围的移动，更能稳定抓牢导轨，保证工作人员的安全。
附图说明
18.图1为实施例1的整体组装结构示意图；图2为实施例1的去除网箱的整体组装结构示意图；图3为实施例1的下水设备装配结构示意图；图4为实施例1的牵引装置装配结构示意图；图5为实施例1的滑移组局部拆分图；图6为实施例1的撑轨组局部拆分图；图7为实施例1的牵引组装配结构示意图；图8为实施例1的牵引组内部装配结构示意图；图9为实施例1的牵引组局部拆分图之一；图10为实施例1的牵引组局部拆分图之二；图11为实施例1的身套和头套装配结构示意图之一；图12为实施例1的身套和头套装配结构示意图之二；图13为实施例1的呼吸管组局部拆分图；图14为实施例1的滑块装配结构示意图；图15为实施例1的气阀管装配结构示意图；图16为实施例1的气阀管装配拆分图。
19.图中各个标号意义为：100、网箱；110、平台；200、下水设备；210、身套；211、固定套；220、头套；221、通气管；222、透明眼罩；230、呼吸管组；231、呼吸管；232、延伸管；233、气阀管；2331、气口；2332、通气环；2333、挡块；234、滑块；235、滚轮；236、管套；237、气片；2371、气槽；238、弹簧；240、托轨；300、牵引装置；310、牵引组；311、牵引绳；312、收绳锥；3121、螺旋片；3122、拨柱；3123、转柱；3124、定位孔；313、拨轮；314、封套；315、封盖；3151、加强套；316、套框；3161、插柱；320、滑移组；321、滑套；3211、防滑条；3212、转套；322、滑轮；323、夹块；330、牵引丝；331、轨道框；332、滚球；340、导轨；341、插槽；350、撑轨组；351、插块；352、撑座；353、压簧。
具体实施方式
20.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做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。
21.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心轴”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
22.此外，在本发明的描述中，“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
23.实施例1请参阅图1-图16所示，本发明提供一种具有海洋监测器的水下作业设备，包括温度传感器、盐度传感器、溶解氧探头及其用于附着上述传感器的网箱100，网箱100的顶部外侧设置有平台110，便于工作人员行走在平台110上面观察安装在网箱100顶部外侧的上述传感器，以获得海面海水的温度、盐度和溶氧度的监测数值。网箱100的外侧且位于平台110的下方设置有下水设备200，再将另一套温度传感器、盐度传感器、溶解氧探头附着在下水设备200上，以便工作人员穿戴下水设备200潜入网箱100底部进行海面下的海水的监测工作。温度传感器、盐度传感器、溶解氧探头监测的数据通过无线通信传输到云端上以供记录（此部分工作原理为现有智能穿戴下水设备的技术手段，在此不做过多赘述）。下水设备200包括身套210、头套220、用于向头套220内通入空气的呼吸管组230以及用于引导呼吸管组230顶部沿平台110外侧移动的托轨240，另一套温度传感器、盐度传感器、溶解氧探头直接通过u型或c型卡扣固定于身套210外侧面，上述卡扣与身套210铆接，工作人员通过穿戴身套210和头套220，然后携带此套温度传感器、盐度传感器、溶解氧探头等仪器下水，便可通过呼吸管组230进行交换呼吸，省去氧气罐的投入成本，在托轨240支托呼吸管组230顶端口置于平台110上方的情况下，保证工作人员下水安全呼吸，并可围绕网箱100外侧移动而清除网箱100外壁污垢或维护网箱100结构。头套220的底部一侧连通设有通气管221，通气管221与头套220中部连接处为相连通状态，且通气管221位于呼吸管组230底部两端之间，以便进行呼吸交换。上述身套210和头套220均采用弹性面料缝制而成，利于工作人员穿戴紧贴。
24.本实施例中，呼吸管组230包括与通气管221两端连接的一对呼吸管231、呼吸管231顶部内套接的延伸管232、嵌设于通气管221内的气阀管233以及用于悬挂一对呼吸管231顶部的滑块234，滑块234的内部且呈上下设置有与托轨240滚动连接的滚轮235，即滑块234利用一对滚轮235夹持着托轨240而保证滑块234稳定滑动，其中托轨240的横截面呈圆形加矩形状，其矩形端与平台110外侧焊接，滚轮235的中层呈凹弧状。呼吸管组230中的延伸管232顶部始终置于平台110上方，工作人员下水后通过呼吸管231在延伸管232外轴向移动而改变下水深度，同时得到呼吸。气阀管233的两端口内均设置有可轴向移动的气片237，气片237采用橡胶材质制成圆块状，气阀管233的中部一侧开设有气口2331，气口2331的位置与通气管221中部和头套220连接处的通口呈相对应设置。两个气片237分别停置于气阀管233一端口处和气阀管233另一端的气口2331端口处，使得气片237的轴向移动方向一致，由于两个气片237分别位于气口2331的两端外侧，当工作人员从气口2331处进行呼吸时，气片237则不同步的移动，从而完成两个呼吸管231一呼一吸的状态。气片237的同端凸起面均开设有若干气槽2371，以便若干气槽2371引导气流均匀分散而推开气片237，保证气片237轴向运动，避免倾斜而导致气片237受到气流冲击时乱晃而影响工作人员的正常呼吸。
25.进一步的，滑块234的封闭端外侧转动连接有轴向呈水平的管套236，此管套236的两端还转动连接有轴向呈竖向的管套236，且位于竖向两侧的管套236与延伸管232套接并可滑动，使得呼吸管231能自由转动，利于工作人员在水下转头，其中延伸管232的顶部外侧设有凸边，避免延伸管232从管套236内滑脱，且延伸管232的底端外侧粘接有橡胶圈，呼吸
管231顶端内壁粘接有橡胶圈，而形成限位结构，避免呼吸管231滑脱，同时保证呼吸管231与延伸管232滑动时处于密封状态。
26.进一步的，头套220的顶部且位于通气管221的正上方设置有透明眼罩222，以便工作人员观察水中情况。气阀管233的一端嵌设有通气环2332，气阀管233的另一端且靠近气口2331内端处嵌设有通气环2332，其中气片237的凸起面与通气环2332的内孔卡接配合，进一步起到密封作用，气片237的外径大于通气环2332的内径，且小于通气环2332的外径，气阀管233的内部且位于两个通气环2332的同端外均嵌设有挡块2333，气片237的端面中心粘接有弹簧238，利用弹簧238的弹力使得气片237抵在通气环2332内端面处，形成密封状态。如图13和图15所示，当工作人员吸气时，气阀管233内产生负压，由于气口右端的气片237抵在通气环2332而无法向气阀管233中部移动，只能从气口2331的左端呼吸管231进气而推开此端的气片237，而进入气体供工作人员呼吸，当工作人员呼气时，气阀管233内的气体迅速膨胀，进而将两个气片237向气阀管233两端推动，而气阀管233左端的气片237则抵在通气环2332侧面上处于密封状态，此时位于右端的气片237则挤压弹簧238而打开其与通气环2332的缝隙，以便呼出的气体顺利从气阀管233右端的呼吸管231呼出气体，上述呼吸管组230保证了工作人员呼吸到充足的氧气，避免呼出的气体充满呼吸管231而降低内部的氧气浓度。
27.除此之外，网箱100的外侧设置有用于限制下水设备200移动范围的牵引装置300，以保证工作人员下水工作的安全。牵引装置300包括用于连接身套210的牵引组310、用于带动牵引组310沿网箱100轴向移动的滑移组320、围绕网箱100外侧旋转移动的且用于牵拉滑移组320的牵引丝330以及位于网箱100上下端外侧的且与牵引丝330上下端滑动连接的导轨340，即通过牵引组310带着穿戴身套210的工作人员沿着网箱100的外侧周围移动，保证工作人员安全作业，不被海流带走。导轨340的内壁设置有若干撑轨组350，用于支托导轨340置于网箱100外侧稳固，且每个撑轨组350可单独断开与导轨340的连接，使得牵引丝330两端在导轨340外能全包围的移动，而不被阻碍，使得牵引丝330受到海流推力时，更能稳定抓牢导轨340，保证工作人员的安全。牵引丝330上下端通过一对导轨340内侧的其中一个撑轨组350时，牵引丝330使撑轨组350内部临时断开与导轨340的连接而顺利通过，在此期间其余撑轨组350始终与导轨340连接而不影响导轨340与网箱100的稳固连接。其中牵引丝330采用尼龙12制成且扭成若干股，其坚韧且耐腐蚀耐磨。
28.进一步的，牵引丝330的两端设置有与导轨340套接的轨道框331以及嵌设于轨道框331上下端内的滚球332，导轨340的上下面均开设有圆弧槽，使得滚球332与导轨340上下面的圆弧槽滚动连接，既能使得轨道框331稳定运动，又能减少彼此的摩擦力，此结构在牵引丝330受到工作人员不同方向的拉力后，虽然传递到滚球332与圆弧槽的施力点不同，但是都能发生滚动。
29.具体的，导轨340的内壁中层呈环形等间距开设有若干插槽341，撑轨组350包括与插槽341插接的插块351、与插块351内端套设的撑座352以及撑座352内部嵌设的压簧353，撑座352朝内端与网箱100焊接，且其外端与导轨340的间距大于轨道框331的侧面的壁厚，插块351的前端宽度小于其后端，插块351的后端两侧贯穿有凸柱，撑座352的内部呈中空结构且其两侧开设有与凸柱插接的腰型孔，避免插块351滑脱，且轨道框331的侧边外棱边呈斜面倒角结构，当轨道框331在导轨340内侧滑动时，其斜面倒角与插块351的小径端斜面接
触而滑动，进而将插块351推移至撑座352内腔中，则轨道框331顺利通过，待其通过后，插块351会在压簧353的回弹力作用下弹出，再次与插槽341插接，以形成对导轨340的支托。
30.具体的，牵引组310包括可伸缩的牵引绳311、用于缠绕牵引绳311的收绳锥312、收绳锥312大径一端同轴连接的拨轮313、与收绳锥312套设的封套314和封盖315以及用于定位收绳锥312的套框316，通过设计呈轴向延伸的收绳锥312用来收卷牵引绳311，其比呈盘状收卷的方式更能缩小径向的空间，以便工作人员有足够的空间划水或进行维护网箱100的工作。收绳锥312的外侧设有螺旋片3121，螺旋片3121的整体外部尺寸小于封套314的内部尺寸，利用螺旋片3121和收绳锥312之间的螺纹路径槽来收卷牵引绳311，使得牵引绳311长度得到压缩，进而改变工作人员移动的范围。螺旋片3121的外侧面且位于同一纵向面处设有拨柱3122，拨柱3122抵在封套314的内壁而滑动，即旋转收绳锥312时，利用拨柱3122将螺旋片3121与封套314内壁之间的牵引绳311拨赶到上述螺纹路径槽内，牵引绳311的一端嵌设于封盖315内，其另一端穿过封套314的小径口，封盖315与封套314紧密卡接配合。其中牵引绳311采用尼龙12制成且扭成若干股，其坚韧且耐腐蚀耐磨。
31.进一步的，收绳锥312的大径端同轴插接有与拨轮313套接的转柱3123，拨轮313置于封盖315外部，便于工作人员转动拨轮313而带动转柱3123和收绳锥312同轴旋转，或收卷牵引绳311，或释放牵引绳311。身套210的一侧中部设置有与转柱3123套接并可旋转的固定套211，用于牵拉收绳锥312释放牵引绳311。封盖315的外端面中部设有呈外方内圆的加强套3151，转柱3123与加强套3151套接并可旋转。套框316与加强套3151外部套接，套框316的一侧边设有插柱3161，收绳锥312的大径端呈环形等间距开设有若干定位孔3124，插柱3161贯穿封盖315而与其中一个定位孔3124插接，使得收绳锥312不再旋转，进而避免牵引绳311受拉力时脱离上述螺纹路径槽内而伸长。
32.具体的，滑移组320包括与牵引丝330套设的滑套321、嵌设于滑套321内部并可旋转的一对滑轮322、位于滑套321两侧端设置的一对可旋转的夹块323，滑套321呈方框结构，一对滑轮322用于夹持牵引丝330，使得滑套321得以上下运动。夹块323与滑套321两侧端的间距与牵引丝330的直径相等，牵引丝330的长度大于网箱100的高度，通过旋转一对夹块323而将牵引丝330折弯压在滑套321侧壁外而夹紧，避免滑套321受到牵引绳311拉力后滑移，使得工作人员能悬停于水中而稳定工作。滑套321的两侧端面呈横向设有若干防滑条3211，利于夹块323将牵引丝330夹紧于滑套321两侧端外，使得滑套321定位，进而牵拉工作人员悬停工作。其中滑套321的外端面中部转动连接有转套3212，转套3212与牵引绳311端部紧密套接并粘接，使得身套210借助牵引组310牵拉滑套321而稳停。本实施例中，所有金属以及簧类均采用10crmoal材料的耐腐蚀钢材制成。
33.本发明的具有海洋监测器的水下作业设备在使用时，先穿戴好身套210和头套220，然后带着清污工具、温度传感器、盐度传感器和溶解氧探头下水，工作人员通过抓握转柱3123而带动滑套321在牵引丝330外滑移，进而反拉着工作人员稳定下潜，下水中，工作人员通过在气阀管233内自由交换呼吸，呼吸管231会顺着延伸管232轴向滑移而增加呼吸通道，保证工作人员下水更深；若工作人员需要远离网箱100时，通过拔动套框316脱离收绳锥312，则收绳锥312可自由旋转，工作人员远离游动则经转柱3123带动收绳锥312与牵引绳311形成相互作用力，由于转柱3123可在身套210前旋转，则牵引绳311被从螺纹路径槽内释放出，进而扩散伸长，即改变了滑套321对工作人员的牵拉范围，然后再回插套框316，使得
收绳锥312不旋转，则工作人员悬停工作，其设备结构简单，成本低廉，适用于大批量的运用。
34.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。