海洋悬浮控制装置及海洋悬浮作业装置

1.本技术属于海域作业装置技术领域，更具体地说，是涉及一种海洋悬浮控制装置及海洋悬浮作业装置。


背景技术：

2.海洋观测是研究海洋以及开发海洋的基础，作为海洋科学和技术的重要组成部分，在维护海洋权益、开发海洋资源、预警海洋灾害以及保护海洋环境等方面起着十分重要的作用。
3.目前的海洋观测方法主要包括天基海洋观测、海面观测以及海底观测这三种，其中天基海洋观测需要使用到航天和航空遥感技术，观测成本极高；海面观测容易受到海面环境因素的影响，需要通过海底观测来避免外界环境对观测的影响，在进行海底观测时，首先需要布放海底观测装置，海底观测装置安装与回收的过程十分繁琐，且需要通过对装置进行回收，才能获得观测数据，时效性较差；因此需要使用到自主海洋悬浮控制装置来进行海底观测，但是在将海底观测装置沉入海底以及上浮的过程中能量消耗高。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提供一种海洋悬浮控制装置及海洋悬浮作业装置，以解决现有技术中存在的自主海洋悬浮控制装置及悬浮作业平台能耗高的技术问题。
5.为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：提供一种海洋悬浮控制装置，包括：
6.第一油仓；
7.第二油仓，连接于所述第一油仓，并能够在外力下发生可复位的形变；
8.第一开关阀，设置于所述第一油仓与所述第二油仓之间，并能够在预设压力下开启，以供所述第一油仓与所述第二油仓相通；
9.控制仓，设置于所述第一油仓上；
10.双向泵送组件，设置于所述控制仓上，并用于实现所述第一油仓与所述第二油仓内的液压油的双向泵送；
11.弹性件，设于所述第二油仓内，并抵接于所述第二油仓的内壁。
12.可选地，所述第一开关阀为压力阀，所述弹性件抵接于所述第一开关阀和所述第二油仓的可形变位置之间，以在外力下开启所述第一开关阀。
13.可选地，所述第一油仓与所述第二油仓之间还设置有第二开关阀，所述第二开关阀为电磁阀，所述第二开关阀能够在预设压力下开启，以供所述第一油仓与所述第二油仓相通。
14.可选地，所述第二油仓包括连接于所述第一油仓的第一仓体和设置于所述第一仓体的形变部，所述第一开关阀设置于所述第一油仓和所述第一仓体之间，所述形变部设置于所述第一仓体远离所述第一油仓的一端，并能够朝向所述第一仓体的内部形变；所述弹性件沿所述第一仓体和所述第一油仓的分布方向延伸于所述第一仓体内，并抵接于所述形
变部。
15.可选地，所述形变部为弹性油膜。
16.可选地，所述双向泵送组件包括双向液压泵、第一管道和第二管道；所述双向液压泵设置于所述控制仓内，所述第一管道的一端和所述第二管道的一端均连接于所述双向液压泵，且所述第一管道的另一端连通所述第一油仓，所述第二管道的另一端连通所处第二油仓。
17.可选地，所述控制仓内包括第二仓体、电路控制系统以及电源，所述第二仓体内设置有所述电路控制系统，所述电源电连接于所述电路控制系统，所述电路控制系统分别电连接于所述第二开关阀与所述双向泵送组件。
18.可选地，所述控制仓、所述第一油仓和所述第二油仓依次分布，且所述控制仓、所述第一油仓以及所述第二油仓的外轮廓重合。
19.可选地，所述控制仓、所述第一油仓和所述第二油仓均为筒体状。
20.一种海洋悬浮作业装置，包括所述海洋悬浮控制装置以及检测器，所述检测器设于所述海洋悬浮控制装置。
21.本技术提供的海洋悬浮控制装置的有益效果在于：与现有技术相比，本技术海洋悬浮控制装置，在海洋悬浮控制装置下沉的过程中，由于第一开关阀能够在预设压力下开启，则第二油仓内的液压油能够仅通过水压的作用进入第一油仓内，使得第二油仓发生形变，第一油仓排水体积减小，实现下沉，无需通过驱动设备的作用将第二油仓内的液压油运输至第一油仓内，有助于降低双向泵送组件的能耗，并且在海洋悬浮控制装置上浮的过程中，双向泵送组件将第一油仓的液压油泵送至第二油仓，且弹性件能够带动第二油仓复位，使得弹性件的反作用力，能够降低双向泵送组件的能耗。
附图说明
22.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本技术实施例提供的海洋悬浮控制装置在初始状态下的结构示意图；
24.图2为本技术实施例提供的海洋悬浮控制装置在下称状态下的结构示意图；
25.图3为本技术实施例提供的海洋悬浮控制装置在平衡状态下的结构示意图；
26.图4为本技术实施例提供的海洋悬浮控制装置在上浮状态下的结构示意图。
27.其中，图中各附图标记：
28.1-第一油仓；
29.2-第二油仓；21-第一仓体；22-形变部；
30.3-第一开关阀；
31.4-控制仓；41-第二仓体；42-电路控制系统；43-电源；
32.5-双向泵送组件；51-双向液压泵；52-第一管道；53-第二管道；
33.6-弹性件；
34.7-第二开关阀。
具体实施方式
35.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
36.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
37.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“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技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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技术的限制。
38.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
39.基于此，本发明的实施例提供了一种海洋悬浮控制装置及海洋悬浮作业装置，在不可变油仓与可变油仓之间连通第一开关阀降低液压泵在下沉过程中的能耗，在可变油仓内增加具有弹性结构来降低液压泵在上浮过程中的能耗。
40.请参阅图1至图4，现对本技术实施例提供的海洋悬浮控制装置进行说明。海洋悬浮控制装置，包括：第一油仓1、第二油仓2、第一开关阀3、控制仓4、双向泵送组件5以及弹性件6；第二油仓2连接于第一油仓1，并能够在外力下发生可复位的形变；第一开关阀3设置于第一油仓1与第二油仓2之间，并能够在预设压力下开启，以供第一油仓1与第二油仓2相通；控制仓4设置于第一油仓1上；双向泵送组件5设置于控制仓4上，双向泵送组件5用于实现第一油仓1与第二油仓2内的液压油的双向泵送；弹性件6，设于第二油仓2内，并抵接于第二油仓2的内壁。
41.具体地，第二油仓2与第一油仓1连接，控制仓4与第一油仓1背向第二油仓2的一侧连接，双向泵送组件5设于控制仓4内同时将第一油仓1与第二油仓2连通起来，第一油仓1与第二油仓2之间设有通道，通道内设有第一开关阀3，通过第一开关阀3开启或关闭通道，其中第一开关阀3的预设压力为水压。
42.当海洋悬浮控制装置漂浮在海面上时，液压油全部储存于第二油仓2内，第二油仓2此时体积最大，第一油仓1的排水量同样最大，此时海洋悬浮控制装置受到的浮力最大，位于第二油仓2内的弹性件6处于初始状态，通过力学分析，海洋悬浮控制装置受到的浮力与自身重力平衡；
43.当海洋悬浮控制装置下沉时，通过双向泵送组件5从第二油仓2内抽取少量液压油至第一油仓1，第二油仓2受到海水的压力发生形变，同时第一油仓1的排水体积减小，海洋悬浮控制装置开始下沉，随着海洋悬浮控制装置受到的水压随着深度的增加而变大，第二油仓2内的弹性件6的长度随着深度的增加而缩短，弹性件6处于蓄力状态，当受到的水压达到预设压力时，第一开关阀3开启，第二油仓2通过水压的作用继续发生形变，第二油仓2内的液压油通过海水的作用经过第一开关阀3进入第一油仓1内，当压力到达一定值时，因第
一油仓1内存在气体使得第二油仓2内的液压油无法进入到第一油仓1内，此时第一油仓1的排水体积最小，第二油仓2的储存液压油的体积最小，弹性件6的长度最短。
44.当海洋悬浮控制装置处于水下平衡状态时，当需要海洋悬浮控制装置在水下目标深度处处于平衡状态时，通过双向泵送组件5从第一油仓1内抽取液压油运输至第二油仓2内，此时弹性件6处于压缩状态，第一油仓1内的液压油进入第二油仓2内，第一油仓1的排水体积增大，第二油仓2储存液压油的体积增大，弹性件6的长度增长，进行弹性复位，直至海洋悬浮控制装置的自身重力与所受到的浮力相等时，海洋悬浮控制装置处于平衡状态。
45.当海洋悬浮控制装置上浮时，通过双向泵送组件5继续将第一油仓1内的液压油运输至第二油仓2内，此时弹性件6仍处于压缩状态，第一油仓1的排水体积持续变大，弹性件6随着第一油仓1排水体积的变大而增长，直至海洋悬浮控制装置受到的浮力大于自身重力，海洋悬浮控制装置开始上浮。
46.可选地，弹性件6设置为弹簧、弹片或其他具有弹性的实体。
47.本技术提供的海洋悬浮控制装置，与现有技术相比，在海洋悬浮控制装置下沉的过程中，由于第一开关阀3能够在预设压力下开启，则第二油仓2内的液压油能够仅通过水压的作用进入第一油仓1内，使得第二油仓2发生形变，第一油仓1排水体积减小，实现下沉，无需通过驱动设备的作用将第二油仓2内的液压油运输至第一油仓1内，有助于降低双向泵送组件5的能耗，并且在海洋悬浮控制装置上浮的过程中，双向泵送组件5将第一油仓1的液压油泵送至第二油仓2，且弹性件6能够带动第二油仓2复位，使得弹性件6的反作用力，能够降低双向泵送组件5的能耗。
48.在本技术另一个实施例中，请参阅图1，第一开关阀3为压力阀，弹性件6抵接于第一开关阀3和第二油仓2的可形变位置之间，以在外力下开启第一开关阀。
49.如此设置，在下沉时，当压力阀受到的水压达到预设压力的情况下时，弹性件6受到水压被压缩，弹性件6与第一开关阀3抵接的一端向第一开关阀3施予一个朝向第一压力阀3方向的作用力，压力阀开启，使得第一油仓1与第二油仓2之间的通道打开；在上浮时，当压力阀受到的水压以及弹性件6施予施予压力阀的作用力小于压力阀开启的预设压力时，压力阀关闭。
50.在本技术另一个实施例中，请参阅图1，第一油仓1与第二油仓2之间还设置有第二开关阀7，第二开关阀7能够在预设压力下开启，以供第一油仓1与第二油仓2相通。
51.具体地，第一油仓1与第二油仓2之间通过三条通道运输液压油，其中一条设置有双向泵送组件5，另外一条设置有第一开关阀3，第三条设置有第二开关阀7。
52.如此设置，通过第一开关阀3共同作用，能够在下沉的过程中，进一步降低双向泵送组件5的能耗。
53.在本技术另一个实施例中，请参阅图1，第二开关阀7(图中未示出)为电磁阀。
54.如此设置，在下沉时，当水压达到第二开关阀7的预设压力时，第二开关阀7开启，能够通过第二开关阀7将第二油仓2内的液压油运输至第一油仓1内，能够进一步降低双向泵送组件5的能耗，在上浮时，当水压小于第二开关阀7的预设压力时，第二开关阀7关闭；除此之外，第二开关阀7通过与第一开关阀3之间的配合，当第一开关阀3损坏时，能够通过第二开关阀7输送液压油，当第二开关阀7损坏时，能够通过第一开关阀3输送液压油，能够保证液压油从除双向泵送组件5之外的其他通道进行输送，进而达到节能的效果。
55.在本技术另一个实施例中，请参阅图1，第二油仓2包括连接于第一油仓1的第一仓体21和设置于第一仓体21的形变部22，第一开关阀3设置于第一油仓1和第一仓体21之间，形变部22设置于第一仓体21远离第一油仓1的一端，并能够朝向第一仓体21的内部凹陷形变；弹性件6沿第一仓体21和第一油仓1的分布方向延伸于第一仓体21内，并抵接于形变部22。
56.可选地，形变部22设置为能够沿第一仓体21轴向移动的活塞、设置在第一仓体21背向第一油仓1一端的弹性膜或者其他具有弹性的实体以及其他能够沿第一仓体21轴向移动的实体结构。
57.具体地，弹性件6设置在第一仓体21内，弹性件6其中一端与第一油仓1抵接，另一端与形变部22抵接，形变部22能够沿第一仓体21的轴向方向发生形变或在轴线方向上移动。
58.如此设置，通过第一仓体21与形变部22，第一仓体21储存液压油的体积能够发生变化，进而能够对第一油仓1内的排水体积进行调节。
59.在本技术另一个实施例中，请参阅图1，形变部22为弹性油膜。
60.如此设置，弹性油膜能够发生弹性形变，进而能够对第一油仓1内的排水体积进行调节。
61.在本技术另一个实施例中，请参阅图1，双向泵送组件5包括双向液压泵51、第一管道52和第二管道53；双向液压泵51设置于控制仓4内，第一管道52的一端和第二管道53的一端均连接于双向液压泵51，且第一管道52的另一端连通第一油仓1，第二管道53的另一端连通所处第二油仓2。
62.如此设置，双向液压泵51设置在控制仓4内，双向液压泵51通过第一管道52与第二管道53，能够从第一油仓1内抽取液压油运输至第二油仓2内，同时还能够将从第二油仓2内抽取的液压油运输至第一油仓1内。
63.可选地，第一管道52远离双向液压泵51的一端与第一油仓1靠近第二油仓2的一侧接触。
64.如此设置，在从第一油仓1抽取液压油的过程中，保证双向液压泵51能够抽取到因重力聚集在第一油仓1底部的液压油，防止液压油滞留在第一油仓1的底部。
65.在本技术另一个实施例中，请参阅图1，控制仓4内包括第二仓体41、电路控制系统42以及电源43，第二仓体41内设置有电路控制系统42，电源43电连接于电路控制系统42，电路控制系统42分别电连接于第二开关阀7与双向泵送组件5。
66.如此设置，电路控制系统42能够与外部控制器连接，通过电路控制系统42能够对双向液压泵51以及第二开关阀7进行控制，通过外部控制器能够控制第二开关阀7以及双向液压泵51的开启或关闭，通过电源43能够为双向液压泵51、电路控制系统42以及第二开关阀7提供电能。
67.在本技术另一个实施例中，请参阅图1，控制仓4、第一油仓1和第二油仓2依次分布，且在垂直于控制仓4、第一油仓1和第二油仓2的分布方向的截面上，控制仓4、第一油仓1以及第二油仓2的外轮廓重合。
68.如此设置，在海洋悬浮控制装置在进行沉浮的过程中，能够提高海洋悬浮控制装置的稳定性。
69.可选地，控制仓4内还安装有声呐传感器、洋流传感器、振动传感器、温度传感器、盐度传感器或深度传感器。
70.具体地，该海洋悬浮控制装置能够搭载各种海洋传感器包括声呐传感器、洋流传感器、振动传感器、温度传感器、盐度传感器、深度传感器等以及海洋作业装置。
71.如此设置，通过搭载各种传感器，使得海洋悬浮控制装置的用途更广，同时通过海洋悬浮控制装置搭载海洋传感器以及海洋作业装置到达目标深度处进行作业或检测，使用方便，并且能够降低能耗。
72.在本技术另一个实施例中，控制仓4、第一油仓1和第二油仓2均为筒体状。
73.如此设置，控制仓4、第一油仓1和第二油仓2的形状规则，在下沉与上浮的过程中，防止海洋悬浮控制装置的表面与水接触产生其他的作用力，便于海洋悬浮控制装置移动。
74.请参阅图1，本技术还提供一种海洋悬浮作业装置，包括海洋悬浮控制装置以及检测器，检测器设于海洋悬浮控制装置。
75.具体地，检测器包括声呐传感器、洋流传感器、振动传感器、温度传感器、盐度传感器或深度传感器等
76.如此设置，通过搭载各种传感器，使得海洋悬浮控制装置的用途更广，同时通过海洋悬浮控制装置搭载海洋传感器以及海洋作业装置到达目标深度处进行作业或检测，使用方便，并且能够降低能耗。
77.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。