一种适用于深海强水动力环境下的水下地形自动探测装置的制作方法

1.本发明涉及水下地形探测技术领域，具体为一种适用于深海强水动力环境下的水下地形自动探测装置。


背景技术：

2.在各种水工程实施之前，水下地形测量、水下地形图的绘制是必须的准备工作，其水下地形自动探测装置的大体原理是利用定位系统获取空间坐标数据，利用测深仪获取水下每点的高程数据，将二者结合即可完成水下地形的测量，而由于所探测的水体环境可能处于激流的状态，随着激流本身所溅起的浪花以及与装置之间相互碰撞所溅起的水花，容易迸溅进入装置体内，而现有技术中，针对于顶面设有槽口形态的探测载具式水下地形自动探测装置，其在深海强水动力环境中行驶，迸溅起的浪花会有部分进入其槽口的空间内部，其槽口内部水体聚集越来越多，会加重整体装置的重量，以此容易造成装置下沉，而在相关技术中，其仅通过抽水机构的运行进行抽取装置体内的水体，其中，装置中无水体时，抽水机构无法及时停止，继而容易造成资源浪费。
3.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种适用于深海强水动力环境下的水下地形自动探测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种适用于深海强水动力环境下的水下地形自动探测装置，包括探测载具，所述探测载具的一侧外壁固定安装有船头，所述探测载具的另外一侧固定安装有驱动机构，所述探测载具的底部固定安装有超声波测深仪，所述探测载具的顶部开设有槽口，且槽口的底壁由驱动机构所在一侧至船头所在一侧逐渐向下倾斜，所述槽口靠近船头的一侧连接有水浸传感器，所述船头的顶部安装有抽水泵，且抽水泵与水浸传感器之间电性连接，所述抽水泵的输入端固定连接有吸水管，且吸水管的底部延伸进入槽口的内部并靠近槽口的底壁，所述抽水泵的输出端固定连接有导出管，所述吸水管的外表面套接有卡合件，且卡合件的一侧外壁通过螺钉与槽口的一侧内壁贴合。
6.作为优选的，所述探测载具的正面和背面均固定安装有连接件，其中一组所述连接件的正面和另外一组连接件的背面均固定连接有筒形气囊，两组所述筒形气囊相反的一侧外壁均固定连接有通气管，两组所述通气管的顶部均安装有控制阀，且控制阀与水浸传感器之间电性连接，两组所述通气管的一端均固定连接有辅助气囊，所述筒形气囊相反的一侧外壁均固定连接有衔接条，且两组衔接条的一端分别与两组辅助气囊的外表面贴合。
7.作为优选的，两组所述筒形气囊的顶部安装有综合管，所述综合管的顶部固定连接有通气接头，所述驱动机构的顶部通过螺丝固定连接有折弯板，所述折弯板的一侧外壁
固定安装有限位环，所述限位环的顶部活动插接有打气筒，且打气筒的出气端延伸进入通气接头的内部，所述打气筒的外表面固定连接有套环，所述套环的正面固定安装有撑板，所述撑板的顶部安装有电动推杆，且电动推杆与水浸传感器、控制阀之间电性连接，所述电动推杆的顶部固定安装有组合板，且组合板的底部与打气筒的打气端贴合。
8.作为优选的，两组所述筒形气囊的底壁均安装有气压传感器，且气压传感器与电动推杆之间电性连接。
9.作为优选的，所述船头的顶部贯穿安装有防护筒，所述防护筒的底壁安装有防水电机，所述船头的底壁开设有通槽，所述防水电机的输出端安装有转辊，所述转辊的外表面固定套接有叶轮组，且叶轮组的底部贯穿通槽的内部，所述防护筒的顶部螺纹连接有防护盖。
10.作为优选的，所述防护盖的顶部固定连接有一体板，所述一体板的底部安装有防水电动杆，所述防水电动杆的底部安装有衔接板，所述衔接板的正面与船头的背面贴合。
11.作为优选的，所述槽口的底壁安装有两组前后布置的900m网桥天线，所述槽口的底壁安装有电源控制集合箱，且电源控制集合箱位于900m网桥天线的一侧。
12.作为优选的，所述槽口的底壁安装有控制器，所述控制器的顶部安装有mp电台天线，且控制器位于电源控制集合箱远离900m网桥天线的一侧，所述槽口的底壁安装有移动站。
13.作为优选的，该水下地形自动探测装置的工作步骤如下：s1、工作人员将本装置放入水中，而后通过运行驱动机构，促使其内部的动力部件产生动力，带动整个装置在水中移动，其中本装置移动至激流的水流环境中，由于激流与本装置之间的相互碰撞和激流本身的涌动，会导致有部分水体溅入探测载具顶部所开设的槽口的空间内部，并且聚集在槽口内部朝向水浸传感器所在一侧，当溅入槽口空间内部水体聚集到一定程度时，水浸传感器的两极探头在浸水状态下探头导通，传感器输出干接点信号，当探头浸水高度超过设定时，从而产生告警信号，以此控制与其电性连接的抽水泵和控制阀和电动推杆；s2、抽水泵运行后，其能够通过吸水管将槽口空间内部的水抽入其自身腔体中，而后通过导出管向外排出，以逐渐减少槽口空间内部所聚集的水体；s3、控制阀打开的同时，电动推杆同步进行上下伸缩作业，以此通过组合板带动打气筒的打气端上下活动，用以通过通气接头、综合管往两组筒形气囊的空间内部注入空气，同时两组筒形气囊空间内部的气体能够顺着两组通气管分享至两组辅助气囊的空间内部，直至筒形气囊空间内部的气压传感器监测到其空间内部气压到达设定值，即停止电动推杆的运行；s4、本装置于水中需要调整方向时，通过运行防水电动杆，促使其进行向下收缩作业，以此通过一体板带动防护盖向下移动，以便于防护筒、防水电机、转辊和叶轮组跟随向下移动，之后通过运行防水电机，促使其输出轴带动转辊朝向设定方向转动设定角度，同时叶轮组跟随转动。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明中，当较多由于激流本身所溅起的浪花以及与本装置之间相互碰撞所溅起的水花迸溅进入槽口的空间内部后，槽口空间内部位置较低处的底壁上会聚集较多水
体，此时水浸传感器中的探头浸水高度超过设定时，而后产生告警信号，同时控制与其电性连接的抽水泵，抽水泵运行后，其能够通过吸水管将槽口空间内部的水抽入其自身腔体中，而后通过导出管向外排出，以达到转移槽口空间内部水体的目的，继而有效避免增加本探测装置于水面上的重力，以降低其在深海强水动力环境中探测而下沉的概率，同时水浸传感器未感知到水体时，则停止抽水泵的运行，以节省电能。
15.2、本发明中，水浸传感器的探头浸水超过设定时，与其电性连接电动推杆进行上下伸缩作业，以此带动组合板上下移动，使得打气筒的打气端上下抽动，用以通过通气接头、综合管往两组筒形气囊的空间内部注入空气，同时由于控制阀打开，此时筒形气囊与辅助气囊之间处于连通状态，故两组筒形气囊空间内部的气体能够继续顺着两组通气管分享至两组辅助气囊的空间内部，继而能够进一步提高本装置于水面上的浮力，以此进一步降低其在深海强水动力环境中出现下沉或侧翻的概率。
16.3、本发明中，通过运行防水电机，促使其输出轴带动转辊朝向设定方向转动设定角度，同时叶轮组跟随转动，以此在水体中旋转，摆动水体，来达到调整整个装置所在方向的目的。
17.4、本发明中，防水电动杆进行向上延伸作业时，能够对一体板向上的推动力，继而带动防护盖向上移动，同时防护筒、防水电机、转辊和叶轮组跟随上移进入船头的空间内部，以达到收纳的目的。
附图说明
18.图1为本发明的整体结构示意图；图2为本发明探测载具与超声波测深仪的安装结构示意图；图3为本发明图1中a处的结构示意图；图4为本发明探测载具、船头与驱动机构的结构示意图；图5为本发明折弯板与打气筒的安装结构示意图；图6为本发明筒形气囊与通气管的安装结构示意图；图7为本发明船头与防护筒的结构示意图；图8为本发明防护盖与一体板的结构示意图。
19.图中：1、探测载具；2、船头；3、驱动机构；4、超声波测深仪；5、槽口；6、水浸传感器；7、抽水泵；8、吸水管；9、导出管；10、卡合件；11、连接件；12、筒形气囊；13、通气管；14、控制阀；15、辅助气囊；16、衔接条；17、综合管；18、通气接头；19、折弯板；20、打气筒；21、套环；22、撑板；23、电动推杆；24、组合板；25、气压传感器；26、防护筒；27、防水电机；28、通槽；29、转辊；30、叶轮组；31、防护盖；32、一体板；33、防水电动杆；34、衔接板；35、900m网桥天线；36、电源控制集合箱；37、控制器；38、移动站。
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，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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发明的限制。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。
22.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
23.请参阅图1-图8，本发明提供的一种实施例：一种适用于深海强水动力环境下的水下地形自动探测装置，包括探测载具1，探测载具1的一侧外壁固定安装有船头2，探测载具1的另外一侧固定安装有驱动机构3，探测载具1的底部固定安装有超声波测深仪4，探测载具1的顶部开设有槽口5，且槽口5的底壁由驱动机构3所在一侧至船头2所在一侧逐渐向下倾斜，槽口5靠近船头2的一侧连接有水浸传感器6，船头2的顶部安装有抽水泵7，且抽水泵7与水浸传感器6之间电性连接，抽水泵7的输入端固定连接有吸水管8，且吸水管8的底部延伸进入槽口5的内部并靠近槽口5的底壁，抽水泵7的输出端固定连接有导出管9，吸水管8的外表面套接有卡合件10，且卡合件10的一侧外壁通过螺钉与槽口5的一侧内壁贴合。
24.当本探测装置驶进深海强水动力环境中，由于激流本身所溅起的浪花以及与本装置之间相互碰撞所溅起的水体，会有部分水体溅入探测载具1顶部所开设的槽口5的空间内部，其中当槽口5空间内部位置较低处的底壁上水体聚集到一定程度时，水浸传感器6的两极探头在浸水状态下探头导通，传感器输出干接点信号，当探头浸水高度超过设定时，从而产生告警信号，同时控制与其电性连接的抽水泵7，抽水泵7运行后，其能够通过吸水管8将槽口5空间内部的水抽入其自身腔体中，而后通过导出管9向外排出，以达到转移槽口5空间内部水体的目的，继而有效避免增加本探测装置于水面上的重力，以降低其在深海强水动力环境中探测而下沉的概率；驱动机构3与现有技术中的驱动结构一致，其中通过电机带动叶轮转动，以促使叶轮摆动水体，以此来促使装置向前行进；超声波测深仪4安装在探测载具1的外部底面，其使用时向水底发射超声波，并接收反射回来的超声波来确定水底高程，并将数据传递至陆面上所电性连接的接收机构中。
25.探测载具1的正面和背面均固定安装有连接件11，其中一组连接件11的正面和另外一组连接件11的背面均固定连接有筒形气囊12，两组筒形气囊12相反的一侧外壁均固定连接有通气管13，两组通气管13的顶部均安装有控制阀14，且控制阀14与水浸传感器6之间电性连接，两组通气管13的一端均固定连接有辅助气囊15，筒形气囊12相反的一侧外壁均固定连接有衔接条16，且两组衔接条16的一端分别与两组辅助气囊15的外表面贴合，两组筒形气囊12的顶部安装有综合管17，综合管17的顶部固定连接有通气接头18，驱动机构3的顶部通过螺丝固定连接有折弯板19，折弯板19的一侧外壁固定安装有限位环，限位环的顶部活动插接有打气筒20，且打气筒20的出气端延伸进入通气接头18的内部，打气筒20的外
表面固定连接有套环21，套环21的正面固定安装有撑板22，撑板22的顶部安装有电动推杆23，且电动推杆23与水浸传感器6、控制阀14之间电性连接，电动推杆23的顶部固定安装有组合板24，且组合板24的底部与打气筒20的打气端贴合。
26.连接件11的设定，用于固定筒形气囊12和探测载具1，本装置在使用时，两组筒形气囊12本身处于气满的状态，继而为本装置下水提供一定的浮力，以降低其下沉或侧翻的概率，同时水浸传感器6的探头浸水超过设定时，与其电性连接的控制阀14和电动推杆23启动，其中控制阀14打开后，两组筒形气囊12空间内部的气体能够顺着两组通气管13分享至两组辅助气囊15的空间内部，同时配合电动推杆23同步进行上下伸缩作业，以此带动组合板24上下移动，使得打气筒20的打气端上下抽动，用以通过通气接头18、综合管17往两组筒形气囊12的空间内部注入空气，由于此时筒形气囊12与辅助气囊15之间处于连通状态，故两组筒形气囊12空间内部的气体能够继续顺着两组通气管13分享至两组辅助气囊15的空间内部，继而能够进一步提高本装置于水面上的浮力，以此进一步降低其在深海强水动力环境中出现下沉或侧翻的概率。
27.两组筒形气囊12的底壁均安装有气压传感器25，且气压传感器25与电动推杆23之间电性连接。
28.通过气压传感器25的设定，能够实时监测筒形气囊12内部的气压值，当筒形气囊12与辅助气囊15之间处于连通状态，且通过打气筒20在往筒形气囊12的空间注入空气时，气压传感器25感知到筒形气囊12内部气压达到设定值时，则立即停止与其电性连接的电动推杆23，以防筒形气囊12出现气满炸裂现象。
29.船头2的顶部贯穿安装有防护筒26，防护筒26的底壁安装有防水电机27，船头2的底壁开设有通槽28，防水电机27的输出端安装有转辊29，转辊29的外表面固定套接有叶轮组30，且叶轮组30的底部贯穿通槽28的内部，防护筒26的顶部螺纹连接有防护盖31。
30.防护筒26的设定，为防水电机27提供较为稳定且安全的组装环境，随着驱动机构3的运行，本装置能够在水面上行进，而后根据实际需要，通过运行防水电机27，促使其输出轴带动转辊29朝向设定方向转动设定角度，同时叶轮组30跟随转动，以此在水体中旋转，摆动水体，来达到调整整个装置所在方向的目的；同时防护盖31与防护筒26之间通过螺纹连接，故二者之间处于可拆卸组合状态，因此方便针对于防水电机27的检修。
31.防护盖31的顶部固定连接有一体板32，一体板32的底部安装有防水电动杆33，防水电动杆33的底部安装有衔接板34，衔接板34的正面与船头2的背面贴合。
32.一体板32的设定，用以衔接防护盖31和防水电动杆33，其中防水电动杆33进行向上延伸作业时，能够对一体板32向上的推动力，继而带动防护盖31向上移动，同时防护筒26、防水电机27、转辊29和叶轮组30跟随上移进入船头2的空间内部，以达到收纳的目的，反之，使用时，通过防水电动杆33向下收缩作业，来通过一体板32带动防护盖31、防护筒26、防水电机27、转辊29和叶轮组30向下移动，直至转辊29和叶轮组30移动至通槽28的下方，即启动防水电机27。
33.槽口5的底壁安装有两组前后布置的900m网桥天线35，槽口5的底壁安装有电源控制集合箱36，且电源控制集合箱36位于900m网桥天线35的一侧，槽口5的底壁安装有控制器37，控制器37的顶部安装有mp电台天线，且控制器37位于电源控制集合箱36远离900m网桥
天线35的一侧，槽口5的底壁安装有移动站38。
34.移动站38即可以作为流动站使用，又可以作为基站使用，其主体部分安装在探测载具1的工作舱内， 900m网桥天线35和mp电台天线的组装部分用防水材料包裹，电源控制集合箱36内部放置有可充电式锂电池组，用于位置本装置中各个电性部件的正常工作。
35.该水下地形自动探测装置的工作步骤如下：s1、工作人员将本装置放入水中，而后通过运行驱动机构3，促使其内部的动力部件产生动力，带动整个装置在水中移动，其中本装置移动至激流的水流环境中，由于激流与本装置之间的相互碰撞和激流本身的涌动，会导致有部分水体溅入探测载具1顶部所开设的槽口5的空间内部，并且聚集在槽口5内部朝向水浸传感器6所在一侧，当溅入槽口5空间内部水体聚集到一定程度时，水浸传感器6的两极探头在浸水状态下探头导通，传感器输出干接点信号，当探头浸水高度超过设定时，从而产生告警信号，以此控制与其电性连接的抽水泵7和控制阀14和电动推杆23；s2、抽水泵7运行后，其能够通过吸水管8将槽口5空间内部的水抽入其自身腔体中，而后通过导出管9向外排出，以逐渐减少槽口5空间内部所聚集的水体；s3、控制阀14打开的同时，电动推杆23同步进行上下伸缩作业，以此通过组合板24带动打气筒20的打气端上下活动，用以通过通气接头18、综合管17往两组筒形气囊12的空间内部注入空气，同时两组筒形气囊12空间内部的气体能够顺着两组通气管13分享至两组辅助气囊15的空间内部，直至筒形气囊12空间内部的气压传感器25监测到其空间内部气压到达设定值，即停止电动推杆23的运行；s4、本装置于水中需要调整方向时，通过运行防水电动杆33，促使其进行向下收缩作业，以此通过一体板32带动防护盖31向下移动，以便于防护筒26、防水电机27、转辊29和叶轮组30跟随向下移动，之后通过运行防水电机27，促使其输出轴带动转辊29朝向设定方向转动设定角度，同时叶轮组30跟随转动。
36.工作原理：通过运行水浸传感器6实时监测槽口5空间内部的是否有聚集的水体，其水体较多时，水浸传感器6能够感知到，并促使与其电性连接的抽水泵7通过吸水管8将槽口5空间内部的水抽入其自身腔体中，而后通过导出管9向外排出，以逐渐减少槽口5空间内部所聚集的水体，同时与水浸传感器6电性连接的控制阀14和电动推杆23运行，电动推杆23进行上下伸缩作业，以此通过组合板24带动打气筒20的打气端上下活动，用以通过通气接头18、综合管17往两组筒形气囊12的空间内部注入空气，同时两组筒形气囊12空间内部的气体能够顺着两组通气管13分享至两组辅助气囊15的空间内部，直至筒形气囊12空间内部的气压传感器25监测到其空间内部气压到达设定值，即停止电动推杆23的运行，以此来有效提高本装置在深海强水动力环境中于水面上的浮力，继而进一步降低其在深海强水动力环境中出现下沉或侧翻的概率。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。