一种潜标系统及其控制方法与流程

1.本发明涉及海洋监测设备技术领域，尤其涉及一种潜标系统及其控制方法。


背景技术：

2.潜标系统是当前海洋环境监测、海洋资源开发利用的定点监测手段之一。通常采用模块化组合设计，各个模块依据其功能不同分别处于水下不同的深度，再由凯夫拉绳连接为一个整体。为便于回收该潜标系统，需要额外配备大量的浮体及系留设备。增设的大量的浮体来为潜标系统提供浮力，但浮体提供的浮力会影响到潜标系统在水下的状态，进而影响到各个模块的性能，还会因此限制了潜标系统在复杂海域的作业能力。增设的系留设备增加了潜标系统的制造成本，以及潜标设备的布放和回收难度。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种潜标系统及其控制方法，解决了浮体影响潜标系统监测以及不便布放和回收的问题。
4.本发明的第一个方面，提供了一种潜标系统，包括：潜标主体、浮体组件和供电部；
5.潜标主体，包括控制装置以及与所述控制装置连接的断缆分离装置；
6.浮体组件，与所述潜标主体连接，用于向所述潜标主体提供浮力；
7.供电部，所述供电部通过第一线缆与所述断缆分离装置连接，以向所述潜标主体供电并作为所述潜标系统的系留装置；
8.其中，所述控制装置用于当所述潜标系统满足断缆预设条件时，控制所述断缆分离装置动作，以将所述第一线缆与所述潜标主体断开。
9.其中，所述断缆分离装置包括：
10.第一电连接部，与所述控制装置相连；
11.第二电连接部，与所述第一线缆相连；
12.释放部件，具有第一状态和第二状态，在所述第一状态，所述释放部件使得所述第一电连接部与所述第二电连接部相接触，在所述第二状态，所述释放部件将所述第一电连接部与所述第二电连接部分离，以使得与所述第二电连接部相连的第一线缆与所述潜标主体断开。
13.其中，所述释放部件包括：
14.第一电磁吸合组件，所述第一电磁吸合组件包括第一电磁吸合部和第一卡持件，所述第一卡持件沿第一方向将所述第一电连接部和所述第二电连接部卡持，所述第一电磁吸合部能够吸合所述第一卡持件，使得所述第一卡持件沿所述第一方向运动以将所述第一电连接部和所述第二电连接部在所述第一方向上解锁；
15.第二电磁吸合组件，所述第二电磁吸合组件包括第二电磁吸合部和第二卡持件，所述第二卡持件沿第二方向将所述第一电连接部和所述第二电连接部卡持，所述第二电磁吸合部能够吸合所述第二卡持件，使得所述第二卡持件沿所述第二方向运动以将所述第一
电连接部和所述第二电连接部在所述第二方向上解锁；
16.其中，所述第一方向与所述第二方向呈夹角设置。
17.其中，所述断缆分离装置还包括外壳，所述外壳包括顶壁、底壁和侧壁，所述第一电连接部与所述顶壁固定连接，所述底壁上设置有供所述第二电连接部通过的通孔，所述第一电磁吸合部和所述第一卡持件均对应设置两个，两个所述第一电磁吸合部分别位于所述第一电连接部的两侧，所述第二电连接部的纵截面呈工字型，所述第二电连接部的相对两侧具有侧向开口，所述第二电磁吸合部和所述第二卡持件均对应设置两个，两个所述第二电磁吸合部固定于所述侧壁且分别与两个所述侧向开口相对，所述顶壁与所述第二电连接部之间设置有弹性件；
18.在所述第一状态，两个所述第二卡持件分别位于两个所述侧向开口内，两个所述第一卡持件的部分结构穿过所述第二电连接部的顶部并插入对应的所述第二卡持件中，所述弹性件处于压缩状态；
19.在所述第二状态，两个所述第一卡持件分别与对应的所述第一电磁吸合部吸合，以与所述第二电连接部以及所述第二卡持件脱离，两个所述第二卡持件分别与对应的所述第二电磁吸合部吸合，以与所述第二电连接部脱离，所述第二电连接部在所述弹性件的弹力作用下经所述通孔与所述断缆分离装置分离。
20.其中，所述侧壁上设置有透水口，所述透水口内设置有开关器件，用于将所述透水口打开或关闭。
21.其中，所述潜标主体包括依次相连的监测设备舱、信号处理舱和主控存储舱，其中，
22.所述控制装置设置于所述主控存储舱中，所述控制装置包括控制模块和存储模块，所述控制模块用于控制所述断缆分离装置动作；
23.所述监测设备舱中设置有用于获取海洋环境数据的监测设备，所述信号处理舱中设置有信号处理装置；
24.所述信号处理装置用于对所述监测设备获取的所述海洋环境数据进行处理，并将处理后的数据发送至所述存储模块中进行存储。
25.其中，所述浮体组件包括相连的多个浮球和传感器，所述传感器用于采集空间分布海洋物理特性，所述传感器通过第二线缆与所述潜标主体连接；
26.所述信号处理装置还用于对所述传感器监测的数据进行处理后发送至所述存储模块中进行存储。
27.本发明的另一个方面，提供了一种潜标系统的控制方法，所述潜标系统为第一方面所述的潜标系统，所述潜标系统的控制方法包括：
28.所述控制装置判断所述潜标系统是否满足断缆预设条件；
29.当满足所述断缆预设条件时，所述控制装置控制所述断缆分离装置动作，以将所述第一线缆与所述潜标主体断开。
30.其中，所述断缆预设条件包括：
31.所述潜标主体计时达到预设时长；和/或，
32.接收到断缆控制指令；和/或，
33.监测到所述潜标系统存在设备故障。
34.其中，所述潜标主体控制所述断缆分离装置动作，以将所述系留装置与所述潜标主体断开，包括：
35.切断所述断缆分离装置的第一电连接部供电；
36.控制所述断缆分离装置的第一电磁吸合部吸合第一卡持件；
37.控制所述断缆分离装置的第二电磁吸合部吸合第二卡持件；
38.控制所述断缆分离装置的透水口打开，以使得所述断缆分离装置进水，在弹性件和浮力作用下，所述第一线缆与所述断缆分离装置分离。
39.本发明的优点在于：
40.本发明的潜标系统中的潜标主体包括控制装置和断缆分离装置，设置浮体组件与潜标主体连接，为潜标主体提供浮力。设置供电部为潜标主体供电，供电部在供电的同时，还与断缆分离装置连接，作为潜标主体的系留装置。因而不用增加额外的系留设备，减少了潜标系统的整体体积以及制造成本。其中，当潜标系统满足断缆预设条件时，断缆分离装置与潜标主体分开，便于潜标系统快速回收，无需再增加额外的系留设备，避免了浮体的浮力过高而影响潜标系统的水下安全性，断缆分离后还利于潜标系统快速布放和回收，同时提高了监测效率。
41.参照附图来阅读对于示例性实施例的以下描述，本发明的其他特性特征和优点将变得清晰。
附图说明
42.并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与描述一起用于解释本发明的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本发明的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。
43.图1是本发明示出的潜标系统的结构示意图；
44.图2是本发明示出的断缆分离装置俯视图；
45.图3是本发明一实施例示出的图2中w-e方向上连接状态的剖视图；
46.图4是本发明一实施例示出的图2中w-e方向上分离状态的剖视图；
47.图5是本发明一实施例示出的图2中n-s方向上连接状态的剖视图；
48.图6是本发明一实施例示出的图2中n-s方向上分离状态的剖视图；
49.图7是本发明示出的潜标系统控制方法的流程图。
50.附图标记：
51.1、潜标系统；
52.11、潜标主体；112、监测设备舱；113、信号处理舱；114、主控存储舱；
53.12、浮体组件；121、浮球；122、传感器；
54.13、供电部；
55.20、断缆分离装置；21、第一电连接部；22、第二电连接部；23、释放部件；231、第一电磁吸合组件；2311、第一电磁吸合部；2312、第一卡持件；232、第二电磁吸合组件；2321、第二电磁吸合部；2322、第二卡持件；24、外壳；241、顶壁；242、底壁；243、侧壁；25、透水口；251、开关器件；26、通孔；27、弹性件；28、垫片；
56.31、第一线缆；32、第二线缆。
具体实施方式
57.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
58.潜标系统是监测海洋环境、海洋资源开发的设备系统，通常采用模块组合设计，由凯夫拉绳连接。其中，该模块组合包括多种传感器及监测设备等，各监测设备依据其所要实现的功能，分别处于深度不同的海下位置。通常还会在潜标系统中增设浮体，以便于回收潜标系统。但浮体的浮力会影响潜标系统在水中的状态，如可能会造成潜标系统在监测过程中长时间偏斜、潜标系统各部分达不到需要监测的深度位置等，进而影响到探测设备及传感器的性能，甚至威胁到潜标系统的存续状态，将大大限制了潜标系统在复杂海域的作业能力。因此设置系留设备来与浮力制衡，以纠正潜标系统在水中的状态。但是，系留设备的增加还增加了潜标的制造成本和布放后的回收难度，为潜标系统的监测造成了新的问题。
59.为了解决上述问题，本发明提供一种潜标系统，将供电部作为系留设备，供电部通过电缆为潜标主体供电并与潜标主体连接。在回收潜标系统时，断开供电部与潜标主体的连接，潜标主体在浮体组件的浮力带动下快速上浮，完成回收潜标主体的操作。因此，在减少了潜标系统的体积和制造成本的同时，还增加了潜标系统的水下安全性，系统结构紧凑便于快速布放和回收。
60.下面结合附图，对根据本发明所提供的进行详细说明。
61.如图1所示，潜标系统1包括：潜标主体11、浮体组件12和供电部13。其中，潜标主体11包括控制装置(图未示)以及与控制装置连接的断缆分离装置20。潜标主体11中的控制装置用来控制潜标系统1的自主监测以及实现断缆分离的功能，在本实施例中，浮体组件12以及潜标主体11中的传感器和监测设备，分别将其监测到的海洋环境数据输入至潜标主体11中，海洋环境数据在潜标主体11中进行分析处理后，再由控制装置对各部分进行控制，实现潜标系统1的监测、断缆等操作。控制装置与断缆分离装置20连接，具体地，控制装置可以控制断缆分离装置20与其他部分完成分离操作。继续参考图1，浮体组件12与潜标主体11连接，并向潜标主体11提供浮力。具体地，浮体组件12包括一体化设置的浮球121、传感器122和信号缆。在本实施例中，浮球121可以采用小尺寸设计，为潜标系统1提供适宜的浮力，不会影响到潜标系统1在水中的状态。传感器122可以对周围的海洋环境进行监测，再通过信号缆将监测数据传递至潜标主体中。信号缆在本实施例中可以设置为第二线缆32，浮体组件12的第二线缆32上缠绕了毛发线，毛发线可以用来减少外界干扰，避免影响第二线缆32的数据传输以及影响第二线缆32上设置的传感器122的监测操作。继续参考图1，供电部13通过第一线缆31与断缆分离装置20连接，为潜标主体11供电并作为潜标系统1的系留装置。在本实施例中，将供电部13作为潜标系统1的系留装置，不用增加额外的系留装置，减少了潜标系统1的整体体积，并减少了潜标系统1的制造成本。设置供电部13通过第一线缆31与断缆分离装置20连接，当需要回收潜标系统时，断缆分离装置20的一部分与供电部13一同
与潜标主体11分离，减少潜标系统1整体重量，便于快速回收潜标系统1。具体地，当潜标系统1满足断缆预设条件时，控制装置控制断缆分离装置20动作，将第一线缆31与潜标主体11断开。断开后的潜标主体11在浮体组件12的浮力作用以及潜标主体11设备中的浮力作用下可以实现快速回收。
62.在一个具体的实施例中，如图1、图2、图3和图4所示，断缆分离装置20包括：第一电连接部21、第二电连接部22和释放部件23。断缆分离装置20可以采用高浮力的硬质塑料材料。其中，第一电连接部21与控制装置相连，第二电连接部22与第一线缆31相连，并且第一线缆31还连接供电部13，实现供电部13与潜标主体11连接。继续参考图3和图4，释放部件23具有第一状态和第二状态。在第一状态，释放部件23使得第一电连接部21与第二电连接部22相接触。在第二状态，释放部件23将第一电连接部21与第二电连接部22分离，使得与第二电连接部22相连的第一线缆31与潜标主体11断开。具体地，释放部件23在第一状态时，第一电连接部21与第二电连接部22接触，此时的潜标系统1可以收集海洋数据，供电部13通过第一线缆31与第二电连接部22连接，供电部13通过第一线缆31为潜标系统1供电，并作为系留装置来保持潜标系统1在水中的状态，使潜标系统1在监测过程中锚定，监测的位置更加准确。当释放部件23在第二状态时，第一电连接部21与第二电连接部22分离，当第二电连接部22与第一电连接部21分离时，作为系留装置的供电部13与第二电连接部22一同与潜标主体11分离，减少了潜标系统1的整体重量，便于潜标系统1的回收操作。在本实施例中，在供电部13底部还可以设置一锚定抓钩，在供电部13底部配置的锚定抓钩便于供电部13在水下抓地固定，使潜标系统1在水下的状态更加稳定。
63.在一个具体实施例中，如图3和图4所示，释放部件23包括：第一电磁吸合组件231、第二电磁吸合组件232。其中，第一电磁吸合组件231包括第一电磁吸合部2311和第一卡持件2312，第一电磁吸合部2311固定于断缆分离装置20中，第一卡持件2312设置于与第一电磁吸合部2311相对应的位置。第一卡持件2312沿第一方向将第一电连接部21和第二电连接部22卡持，第一电磁吸合部2311能够吸合第一卡持件2312，使得第一卡持件2312沿第一方向运动以将第一电连接部21和第二电连接部22在第一方向上解锁。第一电磁吸合部2311受控于控制装置，在控制信号下通电产生磁性，第一卡持件2312基于该磁性与第一电磁吸合部2311吸合，使得第一卡持件2312沿第一方向快速移动，对第一电连接部21与第二电连接部22在第一方向上进行解锁。在本实施例中，第二电磁吸合组件232包括第二电磁吸合部2321和第二卡持件2322，第二电磁吸合部2321固定设置于断缆分离装置20中，第二卡持件2322设置于与第二电磁吸合部2321相对应的位置。第二卡持件2322沿第二方向将第一电连接部21和第二电连接部22卡持，第二电磁吸合部2321能够吸合第二卡持件2322，使得第二卡持件2322沿第二方向运动以将第一电连接部21和第二电连接部22在第二方向上解锁。继续参考图3和图4，第二电磁吸合部2321同样受控于控制装置，接收到控制装置的控制信号后，第二卡持件2322沿第二方向与第二电磁吸合部2321吸合，使第一电连接部21与第二电连接部22在第二方向上解锁。具体地，第一方向与第二方向呈夹角设置。第一卡持件2312与第二卡持件2322分别在呈夹角的方向上使第一电连接部21与第二电连接部22卡接连接。在本实施例中，在第一电磁吸合组件231以及第二电磁吸合组件232未吸合的状态下，第一卡持件2312与第二卡持件2322可以将第一电连接部21与第二电连接部22卡持。当控制装置发出控制指令后，第一卡持件2312沿第一方向与第一电磁吸合部2311吸合，第二卡持件2322
沿第二方向与第二电磁吸合部2321吸合，完成了对第一电连接部21与第二电连接部22在第一方向与第二方向的解锁，此时第一电连接部21与第二电连接部22分离，便于断缆分离装置20完成分离操作。在本实施例中，为了使第二卡持件2322顺利与第二电磁吸合部2321吸合，不会在移动过程发生位置偏移，影响后续操作，在断缆分离装置20的底壁242上设置了限制第二卡持件2322移动路径的凹槽，来提高断缆分离操作的效率。
64.在一个具体的实施例中，如图3、图4、图5和图6所示，断缆分离装置20还包括外壳24，外壳24包括顶壁241、底壁242和侧壁243，第一电连接部21与顶壁241固定连接，第一电磁吸合部2311和所述第一卡持件2312均对应设置两个。第一电连接部21与顶壁241固定连接，且设置第一电磁吸合部2311分别位于第一电连接部21的两侧，便于第一电磁吸合部2311接收控制装置的控制命令。底壁242上设置有供第二电连接部22通过的通孔26，第二电连接部22的纵截面呈工字型，第二电连接部22的相对两侧具有侧向开口，并设置第二电连接部22的宽度与通孔26相匹配。第二电磁吸合部2321和第二卡持件2322均对应设置两个，两个第二电磁吸合部2321固定于侧壁243且分别与两个侧向开口相对。设置第二电连接部22纵截面呈工字型，第二卡持件2322与两个侧向开口相对，第二电磁吸合部2321位于外壳24的侧壁243，可以将第二卡持件2322沿第二方向吸合，使第二卡持件2322在磁力作用下远离第二电连接部22，完成对第二电连接部22在第二方向上的解锁操作。当第二电连接部22在第一方向上和第二方向上均解锁后，第二电连接部22在外壳24底壁242的通孔26中通过，与第一电连接部21分开。在本实施例中，顶壁241与第二电连接部22之间设置有弹性件27。弹性件27设置于第一电连接部21的周侧，并与第二电连接部22抵接。一实施例中，弹性件27与第二电连接部22抵接处还设置有垫片28，垫片28可以使弹性件27对第二电连接部22的压力更加均匀，使第二电连接部22通过底壁242通孔26时不会发生歪斜，以顺利与第一电连接部21分开。
65.具体地，继续参考图3、图4、图5和图6，在第一状态，两个第二卡持件2322分别位于两个侧向开口内，使第二电连接部22在该位置锁定，不会通过通孔26。两个第一卡持件2312的部分结构穿过第二电连接部22的顶部并插入对应的第二卡持件2322中，第二卡持件2322对第二电连接部22锁定后，又通过第一卡持件2312提高了对第二电连接部22的锁定强度，使整个潜标系统结构紧凑，连接强度高。且此时弹性件27处于压缩状态。在第一状态时，第一电连接部21与第二电连接部22连接，此时控制装置不对第一电连接部21和第二电连接部22发送控制指令，第一卡持件2312与第二卡持件2322在不受磁力作用时锁紧第二电连接部22，使第一电连接部21与第二电连接部22保持连接。
66.如图3、图4、图5和图6所示，在第二状态，两个第一卡持件2312分别与对应的两个第一电磁吸合部2311吸合，与第二电连接部22以及第二卡持件2322脱离，两个第二卡持件2322分别与对应的第二电磁吸合部2321吸合，以与第二电连接部22脱离，第二电连接部22在弹性件27的弹力作用下经通孔26与断缆分离装置20分离。在本实施例中，当控制装置对第一电磁吸合组件231与第二电磁吸合组件232发送控制命令时，第一电磁吸合部2311通电，第一卡持件2312沿第一方向与第一电磁吸合部2311吸合，第二电磁吸合部2321通电后，第二卡持件2322沿第二方向与第二电磁吸合部2321吸合。此时，第二电连接部22在弹性件27的弹性作用下被弹出，使第二电连接部22通过底壁242通孔26与第一电连接部21断开连接。
67.在一实施例中，侧壁243上设置有透水口25，透水口25内设置有开关器件251，用于将透水口25打开或关闭。如图3和图4所示，侧壁243设置有透水口25，透水口25的内置开关器件251同样由控制装置进行控制。在本实施例中，控制装置控制开关器件251，当开关器件251打开时，断缆分离装置20通过透水口25向装置内透水，海水进入断缆分离装置20内，可以平衡装置内外的压力，并在弹性件27作用和浮力作用下，使第一电连接部21与第二电连接部22快速分离，使第二电连接部22快速通过底壁242通孔26离开断缆分离装置20。当开关器件251关闭时，不通过透水口25向断缆分离装置20内进水，具有严密性，保持断缆分离装置20内的压力，不会影响潜标系统1的正常监测工作。
68.在一个具体的实施例中，如图1所示，潜标主体11包括依次相连的监测设备舱112、信号处理舱113和主控存储舱114。其中，控制装置设置于主控存储舱114中，控制装置包括控制模块和存储模块，控制模块用于控制断缆分离装置20动作。监测设备舱112中设置有用于获取海洋环境数据的监测设备，舱体可以采用透声、透水且具有浮力的高分子材料。信号处理舱113中设置有信号处理装置，其舱体可以采用铝合金等材料。信号处理装置用于对监测设备获取的海洋环境数据进行处理，并将处理后的数据发送至存储模块中进行存储。参考图1、图3和图4，控制装置设置于主控存储舱114中，控制装置包括控制模块和存储模块，控制模块用于控制断缆分离装置20的动作，存储装置用于存储监测设备舱112以及浮体组件12监测到的数据，以及经过信号处理舱113后的数据。信号处理舱113中设置有信号处理装置，当信号处理舱113接收到控制装置的命令后，对从浮体组件12和监测设备舱112监测到的数据进行分析处理，并将处理后的数据传送至主控存储舱114中。主控存储舱114中的控制装置根据处理数据进行判断，并通过判断结果分析是否需要执行断缆操作。监测设备舱112中设置有获取海洋数据的监测设备，具体地，监测设备舱112与信号处理舱113密封连接，以保持信号处理舱113的密封性。监测设备舱112采用透水结构设计，可以通过该透水结构获取海洋环境数据。并且，监测设备舱112还可以选用浮力材料设置，可以减少回收潜标系统时的阻力。在本实施例中，各舱间采用o型密封圈进行密封，并可采用水密插头实现信息和能源的交互。为了便于对海洋环境进行数据收集，监测设备舱112中可以包括水听器、压力传感器、姿态传感器、温盐深测量仪以及水声通信机、超短基线水声定位仪、adcp等的湿端设备。在本实施例中，主控存储舱114可以基于监测设备舱112、信号处理舱113、浮体组件12进行自主监测，如对潜标系统1周边环境监测、控制采集周边环境数据、与潜标系统1各部分之间进行信息交互、存储监测数据等，还可以基于控制装置来实现自主控制，如控制断缆分离装置20完成断缆操作等。本实施例中的潜标系统1基于自主监测和自主控制可以优化监测结果，提高监测效率。
69.在一个具体实施例中，如图1所示，浮体组件12包括相连的多个浮球121和传感器122，传感器122用于采集空间分布海洋物理特征，其中，传感器122可以为水听器、压力传感器、温盐深测量仪等，且多种传感器122可采集海洋环境的空间分布特性。传感器122通过第二线缆32与潜标主体11连接，可以将监测数据通过第二线缆32输送至潜标主体11中。第二线缆32上设置有毛发线，毛发线可以减少水流对浮体组件12的干扰，进而提升传感器122的感测精度。信号处理舱113还用于对传感器122监测的数据进行处理后发送至存储模块中进行存储。信号处理装置除了处理监测设备舱112中监测到的海洋数据，还会处理传感器122监测到的海洋数据，并将处理后的海洋数据输入至存储模块中进行存储。在本实施例中，可
以选用一体化设计的浮球121，当潜标系统1需要回收时，启动断缆分离装置20的断缆操作。在浮球121的浮力以及潜标主体11自身的浮力作用下，使得潜标主体11快速回收，且浮球121对潜标主体11施加的浮力在潜标系统1未断开时，不会对潜标系统1在水中的状态产生影响，提高了潜标主体11的监测效果。
70.本公开一示例性实施例提供了一种潜标系统的控制方法，用于控制上述潜标系统，如图7所示，该控制方法包括：
71.s110、控制装置判断潜标系统是否满足断缆预设条件；
72.s120、当满足断缆预设条件时，控制装置控制断缆分离装置动作，以将第一线缆与潜标主体断开。
73.在步骤s110中，控制装置判断潜标系统是否满足断缆预设条件。其中，断缆预设条件例如包括潜标主体计时达到预设时长，在一个实施例中，当潜标系统的监测时长达到潜标主体计时的预设时长，则潜标主体判断此时满足断缆预设条件。在一个实施例中，断缆预设条件还可以包括接收到断缆控制指令，潜标系统通过监测设备可以与外部设备端进行通信，当潜标主体接收到断缆指令时，此时满足断缆预设条件。在另一个实施例中，断缆预设条件还包括监测到潜标系统存在设备故障。具体地，通过对监测设备舱以及浮体组件监测到的数据在信号处理舱中进行处理，再由控制装置进行自主控制，当监测设备舱以及浮体组件出现如存储数据无法输入、系统监测异常等情况，则可以判断当前的潜标系统存在故障，同样被认为是达到了断缆预设条件。
74.在步骤s120中，当满足断缆预设条件时，控制装置控制断缆分离装置动作，以将第一线缆与潜标主体断开。当潜标系统满足断缆预设条件后，可以实现对潜标系统的回收操作。为便于潜标系统快速回收，需要先将作为系留装置的供电部分离，以便于减少潜标系统整体重量。具体地，先切断断缆分离装置的第一电连接部供电，为供电部快速分离做准备。由于第一线缆还连接供电部，供电部在作为系留装置的同时还为潜标系统供电，为便于供电部分离，先将第一线缆与潜标主体断开供电。其次，控制装置还会控制断缆分离装置的第一电磁吸合部吸合第一卡持件，控制断缆分离装置的第二电磁吸合部吸合第二卡持件，第一电磁吸合部和第二电磁吸合部受控于控制装置，受控后具有磁性，可以将对应的第一卡持件和第二卡持件快速吸合，使第一卡持件和第二卡持件分别在第一方向上和第二方向上完成解锁。最后，再控制断缆分离装置透水口的开关器件使其打开，使得断缆分离装置内部进水，平衡断缆分离装置内部与外部的压强。随后，弹性件加速了第一线缆与潜标主体的分离，此时在与潜标主体连接的浮体组件和潜标主体自身的浮力作用下，潜标系统快速上升回收，第一线缆与断缆分离装置快速分离。
75.在一个具体的实施例中，采用浮体组件中的传感器以及监测设备舱实时对潜标系统本身及海洋环境进行监测，并将监测结果传送至主控存储舱中，同时主控存储舱还接收远端指令。因此，主控存储舱中的控制装置根据系统自身监测结果、海洋环境监测结果以及远端控制指令来进行判断是否进行断缆分离，当根据上述监测结果或接收到的指令达到断缆预设条件时，进行断缆操作，首先切断供电部对潜标主体的供电，接着控制第一卡持件和第二卡持件进行解锁操作，并打开透水口的开关，此时潜标主体的断缆分离装置内部与外部压力一致，通过弹簧件的弹力以及潜标主体的浮力，可以实现潜标系统快速分离。减少了潜标系统的复杂度，增加了潜标系统的水下安全性，利于潜标系统的布放和回收。
76.上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施，而这些变型方式都在本发明的保护范围之内。
77.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包含一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
…”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
78.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种潜标系统，其特征在于，所述潜标系统包括：潜标主体(11)，包括控制装置以及与所述控制装置连接的断缆分离装置(20)；浮体组件(12)，与所述潜标主体(11)连接，用于向所述潜标主体(11)提供浮力；供电部(13)，所述供电部(13)通过第一线缆(31)与所述断缆分离装置(20)连接，以向所述潜标主体(11)供电并作为所述潜标系统(1)的系留装置；其中，所述控制装置用于当所述潜标系统(1)满足断缆预设条件时，控制所述断缆分离装置(20)动作，以将所述第一线缆(31)与所述潜标主体(11)断开。2.根据权利要求1所述的潜标系统，其特征在于，所述断缆分离装置(20)包括：第一电连接部(21)，与所述控制装置相连；第二电连接部(22)，与所述第一线缆(31)相连；释放部件(23)，具有第一状态和第二状态，在所述第一状态，所述释放部件(23)使得所述第一电连接部(21)与所述第二电连接部(22)相接触，在所述第二状态，所述释放部件(23)将所述第一电连接部(21)与所述第二电连接部(22)分离，以使得与所述第二电连接部(22)相连的第一线缆(31)与所述潜标主体(11)断开。3.根据权利要求2所述的潜标系统，其特征在于，所述释放部件(23)包括：第一电磁吸合组件(231)，所述第一电磁吸合组件(231)包括第一电磁吸合部(2311)和第一卡持件(2312)，所述第一卡持件(2312)沿第一方向将所述第一电连接部(21)和所述第二电连接部(22)卡持，所述第一电磁吸合部(2311)能够吸合所述第一卡持件(2312)，使得所述第一卡持件(2312)沿所述第一方向运动以将所述第一电连接部(21)和所述第二电连接部(22)在所述第一方向上解锁；第二电磁吸合组件(232)，所述第二电磁吸合组件(232)包括第二电磁吸合部(2321)和第二卡持件(2322)，所述第二卡持件(2322)沿第二方向将所述第一电连接部(21)和所述第二电连接部(22)卡持，所述第二电磁吸合部(2321)能够吸合所述第二卡持件(2322)，使得所述第二卡持件(2322)沿所述第二方向运动以将所述第一电连接部(21)和所述第二电连接部(222)在所述第二方向上解锁；其中，所述第一方向与所述第二方向呈夹角设置。4.根据权利要求3所述的潜标系统，其特征在于，所述断缆分离装置(20)还包括外壳(24)，所述外壳(24)包括顶壁(241)、底壁(242)和侧壁(243)，所述第一电连接部(21)与所述顶壁(241)固定连接，所述底壁(242)上设置有供所述第二电连接部(22)通过的通孔(26)，所述第一电磁吸合部(2311)和所述第一卡持件(2312)均对应设置两个，两个所述第一电磁吸合部(2311)分别位于所述第一电连接部(21)的两侧，所述第二电连接部(22)的纵截面呈工字型，所述第二电连接部(22)的相对两侧具有侧向开口，所述第二电磁吸合部(22)和所述第二卡持件(2322)均对应设置两个，两个所述第二电磁吸合部(2321)固定于所述侧壁(243)且分别与两个所述侧向开口相对，所述顶壁(241)与所述第二电连接部(22)之间设置有弹性件(27)；在所述第一状态，两个所述第二卡持件(2322)分别位于两个所述侧向开口内，两个所述第一卡持件(2312)的部分结构穿过所述第二电连接部(22)的顶部并插入对应的所述第二卡持件(2322)中，所述弹性件(27)处于压缩状态；在所述第二状态，两个所述第一卡持件(2312)分别与对应的所述第一电磁吸合部
(2311)吸合，以与所述第二电连接部(22)以及所述第二卡持件(2322)脱离，两个所述第二卡持件(2322)分别与对应的所述第二电磁吸合部(2321)吸合，以与所述第二电连接部(22)脱离，所述第二电连接部(22)在所述弹性件(27)的弹力作用下经所述通孔(26)与所述断缆分离装置(20)分离。5.根据权利要求4所述的潜标系统，其特征在于，所述侧壁(243)上设置有透水口(25)，所述透水口(25)内设置有开关器件(251)，用于将所述透水口(25)打开或关闭。6.根据权利要求1至5任一项所述的潜标系统，其特征在于，所述潜标主体(11)包括依次相连的监测设备舱(112)、信号处理舱(113)和主控存储舱(114)，其中，所述控制装置设置于所述主控存储舱(114)中，所述控制装置包括控制模块和存储模块，所述控制模块用于控制所述断缆分离装置(20)动作；所述监测设备舱(112)中设置有用于获取海洋环境数据的监测设备，所述信号处理舱(113)中设置有信号处理装置；所述信号处理装置用于对所述监测设备获取的所述海洋环境数据进行处理，并将处理后的数据发送至所述存储模块中进行存储。7.根据权利要求6所述的潜标系统，其特征在于，所述浮体组件(12)包括相连的多个浮球(121)和传感器(122)，所述传感器(122)用于采集空间分布海洋物理特性，所述传感器(122)通过第二线缆(32)与所述潜标主体(11)连接；所述信号处理装置还用于对所述传感器(122)监测的数据进行处理后发送至所述存储模块中进行存储。8.一种潜标系统的控制方法，所述潜标系统为如权利要求1至7任一项所述的潜标系统，其特征在于，所述潜标系统的控制方法包括：所述控制装置判断所述潜标系统是否满足断缆预设条件；当满足所述断缆预设条件时，所述控制装置控制所述断缆分离装置动作，以将所述第一线缆与所述潜标主体断开。9.根据权利要求8所述的潜标系统的控制方法，其特征在于，所述断缆预设条件包括：所述潜标主体计时达到预设时长；和/或，接收到断缆控制指令；和/或，监测到所述潜标系统存在设备故障。10.根据权利要求8所述的潜标系统的控制方法，其特征在于，所述潜标主体控制所述断缆分离装置动作，以将所述系留装置与所述潜标主体断开，包括：切断所述断缆分离装置的第一电连接部供电；控制所述断缆分离装置的第一电磁吸合部吸合第一卡持件；控制所述断缆分离装置的第二电磁吸合部吸合第二卡持件；控制所述断缆分离装置的透水口打开，以使得所述断缆分离装置进水，在弹性件和浮力作用下，所述第一线缆与所述断缆分离装置分离。

技术总结
本发明公开了一种潜标系统及其控制方法，潜标系统包括：潜标主体、浮体组件和供电部。潜标主体包括控制装置以及与控制装置连接的断缆分离装置，浮体组件与潜标主体连接，用于向潜标主体提供浮力，供电部通过第一线缆与断缆分离装置连接，以向潜标主体供电并作为潜标系统的系留装置。其中，控制装置用于当潜标系统满足断缆预设条件时，控制断缆分离装置动作，以将第一线缆与潜标主体断开。采用本发明的潜标系统减少了潜标的体积和成本，增加了潜标系统的水下安全性，由于其结构紧凑，更利于潜标系统的布放和回收效率。系统的布放和回收效率。系统的布放和回收效率。


技术研发人员：蒋东阁 刘锡坪 陈仁梁 李友如 刘伟升 霍苗 黄振中
受保护的技术使用者：中科长城海洋信息系统有限公司
技术研发日：2023.07.14
技术公布日：2023/10/20