[发明专利]水下升速控制系统、方法及便携式水下快速升力发生器

说明书

本发明涉及一种水下升速控制系统、方法及便携式水下快速升力发生器，控制系统包括：气囊；产气装置，在气囊内逐级产生气体；压力传感器，监测气囊内外压力；自动阀门，安装于气囊上一通气孔处，当气囊内外压差超过设定值时自动开启，气囊向外排气；可编程控制器，基于实时水压、水深及气囊内外压差，计算所需上升速度，并据此调节产气量；电控阀门，装设于气囊另一通气孔处且与可编程控制器连接，在其控制下启闭，调节气囊排气。本发明的控制方法是采用控制系统控制升力发生器在水下的上升运动。其目的是为了提供一种结构简单、升速调节方便快捷、作业效率高的水下升速控制系统、方法及便携式水下快速升力发生器。

技术领域

本发明涉及一种在船只或物体内或其附近产生升浮作用的，用于打捞或搜索水下目标的装置，特别是涉及一种水下升速控制系统、方法及便携式水下快速升力发生器。

背景技术

沉船打捞、水下物品打捞、海产品采集、水下科考、水下取样是打捞沉没于水中物体的工程作业，包括打捞船舶、飞行器、货物、海产品采集、水下科考、水下取样等。海上航行的船舶由于多种原因，导致海水进入船舱，使得船舶浮力不足而沉没。打捞有很多种方法，常用的有：打捞船配合吊车钢缆打捞法、浮力打捞法、浮筒打捞法等。吊车钢缆打捞法中，打捞船相对于打捞目标而言体积庞大，且人力及物力要求、打捞费用均较高。浮力打捞法具体过程：先在船上放泥沙，然后把绳子一头栓在船上，另一头栓在要打捞的船上，把泥沙从船里抛出去，船质量减轻，由于水的浮力作用上浮，沉船浮起，可以拖走。现在沉船常用的打捞方法是浮筒打捞法，即用若干浮筒在水下充气后，借浮力将沉船浮出水面。浮筒打捞法的工作原理为，安装浮筒时筒内要注满水，在沉船的周围安装好浮筒后向浮筒内充入压缩空气，排出浮筒内的水，由于浮筒重力减小，沉船在浮筒浮力作用下浮出水面。具体做法为，潜水员下水，用钢缆把浮筒与沉船栓住，接着，开动打捞船上的压气机，把空气压进这组浮筒，将浮筒内的海水排空，打捞浮筒产生的浮力使沉船浮出水面。虽然，浮筒打捞法产生的水浮力大而可靠，施工方便、安全，但是，该种打捞法还存在以下不足之处：

1、需单独配备充气装置及用于承载该装置的打捞船，施工成本高，运输、携带不便；

2、浮筒使用时需先注满水，还需人工将浮筒安装于沉船上，耗时耗力，工作效率低；

3、浮筒自身体积不可变，打捞过程中如需调节沉船上升速度，仅能增减浮筒数量，而这需要潜水员多人或多次下水拆装，工序繁琐、效率低，更重要的是，下水作业，尤其是深水区作业，成本高且存在较大安全隐患。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、升速调节方便快捷、作业效率高的水下升速控制系统。

本发明水下升速控制系统，包括：

气囊；

产气装置，用于在所述气囊内逐级产气；

压力传感器，监测所述气囊内外压力；

加速度传感器，监测所述气囊的加速度；

自动阀门，安装于所述气囊上的一通气孔处，当所述气囊内外压差超过设定值时，所述自动阀门开启，所述气囊自动向外排气；

电控阀门，装设于所述气囊另一通气孔处且与可编程控制器连接，在可编程控制器控制下启闭，调节气囊排气；

可编程控制器，基于实时水压、水深、升速、加速度、目标物体最大重量、气囊的最大容积、初始系统全重及气囊内外压差，计算出气囊所需浮力，并据此调节产气装置的产气量和/或通过电控阀门排气来调整气囊的升速。

本发明水下升速控制系统，其中所述产气装置包括若干个产气部件，所述产气部件包括产气药及其配套的电点火管，所述电点火管与可编程控制器连接，所述可编程控制器根据所述气囊在水中的上升速度需求控制电点火管的启动数量、次序，逐级产气。