[发明专利]一种潜水器超深保护装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及潜水器超深保护技术，具体地说是一种潜水器超深保护装置及其保护方法。 

背景技术

超深保护技术在潜水器的设计中已经得到广泛应用，也是考核潜水器安全性设计的一个重要指标，目前超深保护技术通常的实现方式分为控制型和机械型，控制型是通过潜水器的控制系统实现的，由控制系统实时监控潜水器的工作深度和距底高度，在实际工作深度大于预定安全深度或距底高度小于安全预定高度时执行抛载上浮动作，此种实现方式可以实现潜水器的超深保护，但对于潜水器的安全性设计还是远远不够的，一旦控制系统发生暂时或永久的瘫痪，潜水器将丧失超深保护能力。机械式的超深保护技术利用机械式的压力传动装置将压力变化作为微动开关的控制量，一旦压力变化超过设定值，则触发微动开关执行抛掉上浮压载动作，但机械式的超深保护技术存在较多问题，其只能保证潜水器的工作深度不超过设定深度，而无法根据实际水域情况及潜水器使命任务情况做出调整，同时其精度低的问题更制约其在大深度潜水器的应用。 

潜水器是一种智能化的水下航行系统，无论其是无人操作还是有人干预，潜水器的安全都是至关重要的，超过安全深度、距底高度过近以及超过最大耐压深度工作往往是潜水器面临的最大威胁，严重时可导致潜水器的覆没。本发明采用电子超深保护装置和机械超深保护装置互为备份的工作方式，任一保护装置动作都会触发抛载装置抛掉上浮压载，极大增加了装置的工作可靠性，同时本装置能够独立于潜水器控制系统而单独工作，并且可以随着潜水器工作水域的变化由工作人员预置或控制系统实时设定潜水器的安全工作深度和安全距底高度，具有广泛的适用性。 

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种具备高可靠性和广泛适用性的潜水器超深保护装置及其保护方法。 

本发明采用的技术方案是： 

一种潜水器超深保护装置，包括顺序连接的电子保护装置、机械保护装置、上浮抛载装置； 

所述电子保护装置用于检测潜水器的深度和高度，并当所测深度超过安全工作深度或所测高度低于安全工作高度时控制上浮抛载装置抛掉上浮压载； 

所述机械保护装置用于当潜水器工作超过潜水器最大耐压深度时控制上浮抛载装置抛掉上浮压载。 

所述电子保护装置包括顺序连接的应急能源、电压转换模块、驱动模块、深度/高度计、通讯转换模块和MCU,所述电压转换模块还与外部供电电源、MCU、通讯转换模块连接;所述通讯转换模块与潜水器控制系统连接；所述驱动模块与 机械保护装置连接。 

所述机械保护装置包括壳体、胶垫、簧片、推杆、微动开关、上盖、下盖和水密接插件；壳体为下端敞开式的中空结构，壳体顶面通过覆盖的胶垫与两端开口并中空的上盖密封连接；壳体顶面与胶垫之间还设有簧片，壳体内设有的微动开关，推杆通过壳体顶面的孔抵接于簧片内侧；所述壳体下端通过下盖密封连接，下盖外侧设有水密接插件及电缆，微动开关的一对常闭触点通过水密接插件将信号引出，分别与电子保护装置的驱动模块、上浮抛载装置的电磁铁连接。 

一种潜水器超深保护方法，包括以下步骤： 

潜水器进入到水中后，电子保护装置的MCU通过检测深度/高度计并获得潜水器的工作深度和距底高度；如果工作深度或距底高度超过预定值，则MCU控制驱动模块断开上浮抛载装置供电，上浮抛载装置的电磁铁断电，执行抛掉上浮压载的动作； 

当潜水器的工作深度超过簧片预设的最大耐压深度时，机械保护装置中的胶垫因水深产生的压力使簧片发生弹性形变，推动推杆移动，达到微动开关的动作行程后触动微动开关常闭触点断开，从而上浮抛载装置中的电磁铁下电，执行抛掉上浮压载的动作。 

本发明的优点与积极效果为： 

1.与现有超深保护装置相比，本发明具有适用性广、可靠性高的特点。 

2.本发明中的电子保护装置由MCU进行控制，有独立的能源系统，能够独立于潜水器控制系统而单独工作，潜水器的安全工作深度和安全工作高度可以根据实际情况设定，具有一定的。 

3.本发明中的机械保护装置能够在潜水器超深时由外部压力推动推杆动作，实现紧急抛载。超深保护功能相对独立，仅由压力决定触发，具有较高可靠性。 

4.电子保护装置与机械保护装置串联连接，功能上互为备份，任一装置动作都可以触发上浮抛载装置抛掉上浮压载，执行超深保护动作。本装置的超深保护定义当潜水器工作超过安全工作深度或低于安全工作高度时执行抛掉上浮压载动作。 

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图；