一种耦合传输复合缆及深海浮标锚系结构

1.本实用新型属于耦合缆技术领域，尤其涉及一种耦合传输复合缆及深海浮标锚系结构。


背景技术：

2.海洋全方位综合立体观测体系是我国海洋环境安全保障和应对全球气候变化的重大需求，深远海锚系浮标是海洋全方位综合立体观测体系的重要环节。目前我国的深远海浮标多以小型浮标（重量2吨左右）或漂流浮标为主，具有可靠的水下耦合传输功能且能承受巨大载荷的复合缆是制约大型浮标（重量50吨以上）深海布放的重要因素。水下耦合传输缆同时具有两个主要功能，其一是将挂载其上的水下传感器所采集的数据进行通信传输的功能，其二是承受一定拉力构成浮标锚系的一部分。
3.目前的水下耦合传输缆有两种：其一是钢缆外包塑的方式直接使用，钢缆外包塑的方式存在如下缺陷：包塑钢缆受力、不利于耦合传输，整体抗拉强度难以满足大型浮标深远海布放的要求。其二是包塑钢缆与承拉缆并行，外层再包塑的轻型复合缆，虽然包塑钢缆不受力，但是整体抗拉强度仍难以满足大型浮标的深海布放；且外层包塑的方式在制作过程中的高温易对纤维材质的承拉缆造成损伤，外包塑层在浮标布放和回收时极易被硬物划破且包塑层过于光滑而不利于水下传感器的挂载。海洋全方位综合立体观测体系是我国海洋环境安全保障和应对全球气候变化的重大需求，深远海锚系浮标是海洋全方位综合立体观测体系的重要环节。目前我国的深远海浮标多以小型浮标（重量2吨左右）或漂流浮标为主，具有可靠的水下耦合传输功能且能承受巨大载荷的复合缆是制约大型浮标（重量50吨以上）深海布放的重要因素。水下耦合传输缆同时具有两个主要功能，其一是将挂载其上的水下传感器所采集的数据进行通信传输的功能，其二是承受一定拉力构成浮标锚系的一部分。
4.目前的水下耦合传输缆有两种：其一是钢缆外包塑的方式直接使用，钢缆外包塑的方式存在如下缺陷：包塑钢缆受力、不利于耦合传输，整体抗拉强度难以满足大型浮标深远海布放的要求。其二是包塑钢缆与承拉缆并行，外层再包塑的轻型复合缆，虽然包塑钢缆不受力，但是整体抗拉强度仍难以满足大型浮标的深海布放；且外层包塑的方式在制作过程中的高温易对纤维材质的承拉缆造成损伤，外包塑层在浮标布放和回收时极易被硬物划破且包塑层过于光滑而不利于水下传感器的挂载。


技术实现要素：

5.本实用新型提供了一种耦合传输复合缆，强度高，抗拉能力强。包塑钢缆不受力，且两股包塑钢缆并行使用，保证实现有效的耦合传输。保护层由多股涤纶绳编织而成，可以对承拉缆和包塑钢缆起到有效的保护作用，且有利于传感器的挂载。
6.为达到上述技术目的，本实用新型采用以下技术方案实现：
7.在一个方面，本实用新型提供了一种耦合传输复合缆，包括：承拉缆和两股包塑钢
缆，两股所述包塑钢缆对称并行设置在所述承拉缆的两侧；保护层，所述保护层由多股涤纶绳编织而成；所述保护层包裹在所述承拉缆和两股所述包塑钢缆外侧，且所述承拉缆的两端、以及所述包塑钢缆的两端分别伸出所述保护层；所述承拉缆的伸出端连接有连接环，所述包塑钢缆的钢缆伸出包塑层并通过连接件连接在所述承拉缆上。
8.优选的，所述承拉缆包括多股缆绳，多股所述缆绳加捻聚合成一股。
9.优选的，所述缆绳的材质为高分子量聚乙烯，所述缆绳的直径为1-8mm。
10.优选的，所述包塑钢缆的所述钢缆数量为七股，七股所述钢缆围成梅花形结构。
11.优选的，所述钢缆的直径为1-8mm，所述包塑层的厚度为0.5-2mm。
12.优选的，所述保护层的厚度为1-5mm。
13.优选的，所述连接件包括相对接的两个连接块，两个所述连接块围成有一个第一连接槽和两个第二连接槽，所述第一连接槽位于两个所述第二连接槽中间。
14.优选的，所述承拉缆配合在所述第一连接槽内，所述钢缆配合在所述第二连接槽内。
15.在另一个方面，本实用新型提供了一种深海浮标锚系结构，包括浮标、锚系缆绳，所述浮标底部设有防扭转装置，所述锚系缆绳的一端连接有浮球、另一端连接有锚链，所述锚链上连接有锚；还包括所述的耦合传输复合缆，所述耦合传输复合缆的一端与所述防扭转装置相连、另一端与所述浮球相连，所述耦合传输复合缆上连接有多个水下挂载传感器。
16.与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型提供
17.了一种耦合传输复合缆及深海浮标锚系结构，耦合传输复合缆包括：承拉缆和两股包塑钢缆，两股所述包塑钢缆对称并行设置在所述承拉缆的两侧；保护层，所述保护层由多股涤纶绳编织而成；所述保护层包裹在所述承拉缆和两股所述包塑钢缆外侧，且所述承拉缆的两端、以及所述包塑钢缆的两端分别伸出所述保护层；所述承拉缆的伸出端连接有连接环和连接件，所述包塑钢缆的伸出端连接在所述连接件上。本实用新型的耦合传输复合缆的强度高，抗拉能力强。包塑钢缆不受力，可以延长包塑钢缆的使用寿命；且两股包塑钢缆并行使用，能起到双保险的作用，保证实现有效的耦合传输。保护层由多股涤纶绳编织而成，可以对承拉缆和包塑钢缆起到有效的保护作用，且有利于传感器的挂载。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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。
19.图1是本实用新型的耦合传输复合缆的一种实施例的结构示意图；
20.图2是本实用新型的耦合传输复合缆的一种实施例的结构示意图；
21.图3是本实用新型的耦合传输复合缆的一种实施例的结构示意图；
22.图4是本实用新型的耦合传输复合缆的一种实施例的结构示意图；
23.图5是本实用新型的深海浮标锚系结构的一种实施例的结构示意图。
实施方式
24.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
25.需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖”、“横”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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实用新型的限制。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。
26.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
27.需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语”上”、”下”、”左”、”右”、”竖”、”横”、”内”、”外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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实用新型的限制。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。
28.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语”安装”、”相连”、”连接”、”固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸地连接，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之”上”或之”下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征”之上”、”上方”和”上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征”之下”、”下方”和”下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
30.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
31.如图1-图4所示，本实施例提出了一种耦合传输复合缆，包括承拉缆10和两股包塑
钢缆20，两股包塑钢缆20对称并行设置在承拉缆10的两侧；保护层30，保护层30由多股涤纶绳编织而成，保护层30包裹在承拉缆10和两股包塑钢缆20外，且承拉缆10的两端、以及包塑钢缆20的两端分别伸出保护层30；承拉缆10的伸出端连接有连接环40，包塑钢缆20的钢缆21伸出包塑层22并通过连接件50连接在承拉缆10上。
32.本实施例的耦合传输复合缆的强度高，抗拉能力强。包塑钢缆20不受力，可以延长包塑钢缆20的使用寿命；且两股包塑钢缆20并行使用，能起到双保险的作用，保证实现有效的耦合传输。保护层30由多股涤纶绳编织而成，可以对承拉缆10和包塑钢缆20起到有效的保护作用，且有利于传感器的挂载。
33.承拉缆10承受拉力，抗拉能力强；承拉缆10的两端分别伸出保护层30，承拉缆10的伸出端连接有连接环40，通过连接环40可以便于将本实施例的耦合传输复合缆连接在深海浮标锚系结构中进行使用。承拉缆10与连接环40的连接方式为本领域通用的连接方式，连接环40可以为本技术领域通用的鸡心环，在此不做具体限制。
34.包塑钢缆20的两端伸出保护层30，在实际使用时，包塑钢缆20不受力，可以延长包塑钢缆20的使用寿命。包塑钢缆20包括围成梅花形结构的七股钢缆21和包裹七股钢缆21的包塑层22。钢缆21的两端均伸出包塑层22，且钢缆21的伸出端通过连接件50连接在承拉缆10上。在实际使用时伸出的两端钢缆21分别与海水形成回路以实现耦合传输。两股包塑钢缆20并行的方式在实际使用中能起到双保险的作用，当其中一根包塑钢缆20破皮或折断时，另外一股包塑钢缆20仍能起到有效的耦合传输的功能。
35.保护层30由多股涤纶绳编织而成，纶具有摩擦系数高、耐磨、耐腐蚀等优点，可以对内部的承拉缆10和包塑钢缆20起到有效的保护作用。此外，多股涤纶绳编织而成的保护层30也可以避免包塑形式的保护层注塑时对承拉缆10和包塑钢缆20的热损伤。同时，涤纶摩擦系数高，也可以避免包塑形式的保护层因外表光滑而造成的传感器不易固定挂载或使用时的滑动失位的缺陷。
36.承拉缆10包括多股缆绳11，多股缆绳11加捻聚合成一股，由此形成的承拉缆10强度高，承拉能力强。多股缆绳11加捻聚合成一股，两股包塑钢缆20并行对称设置在承拉缆10的两侧；或者，两股包塑钢缆20可以和多股缆绳11加捻聚合成一股，且两股包塑钢缆20分别位于两侧。
37.缆绳11的材质为高分子量聚乙烯，缆绳11由高分子量聚乙烯绳编织而成，高分子量聚乙烯绳具有强度高、柔软、不吸水、耐油和化学腐蚀、伸长率小、回弹性小等适合浮标锚系应用的特点，尤其是其伸长率小的特点使承拉缆10在承受巨大拉力时变形极小。此外，高分子量聚乙烯缆绳的密度小于水，在水下可为包塑钢缆20以及所搭载的传感器提供浮力。
38.缆绳11的直径为1-8mm，可以增加承拉缆10的承拉能力，使得承拉缆10强度高。
39.钢缆21的直径为1-8mm，包塑钢缆20在使用时不受力，因此使用较细的钢缆21在达到耦合传输功能的前提下最大限度的减轻钢缆21的重量。
40.包塑层22的厚度为0.5-2mm，可以对钢缆21起到稳定有效的包裹保护作用。
41.保护层30的厚度为1-5mm，可以使得保护层30具备最佳的耐磨耐腐蚀的优点，保证保护层30起到稳定有效的保护作用。
42.连接件50包括相对接的两个连接块51，两个连接块51相对接、且围成有一个第一连接槽52和两个第二连接槽53，第一连接槽52位于两个第二连接槽53中间。
43.两个连接块51可以通过螺栓相连，或者通过本领域通用的其他方式进行连接，在此不做具体限制。
44.第一连接槽52的内径可以等于或者稍微小于承拉缆10的外径，使得承拉缆10能够紧密配合在第一连接槽52内，从而可以使得连接件50稳固有效的连接在承拉缆10的伸出端上。
45.包塑钢缆20伸出的七股钢缆21配合在第二连接槽53内，第二连接槽53的内径等于或者稍微小于七股钢缆21的外径，使得七股钢缆21能够紧密配合在第二连接槽53内，从而可以对包塑钢缆20起到稳固有效的连接固定作用。
46.如图5所示，本实用新型还提供了一种深海浮标锚系结构，包括浮标61和锚系缆绳62，浮标61底部设有防扭转装置63，锚系缆绳62的一端连接有浮球64、另一端连接有锚链65，锚链65上连接有锚66。
47.深海浮标锚系结构还包括耦合传输复合缆，耦合传输复合缆一端的连接环40与防扭转装置63相连，耦合传输复合缆另一端的连接环40与浮球64相连，耦合传输复合缆的保护层30上连接有多个水下挂载传感器67。保护层30由多股涤纶绳编织而成，纶具有摩擦系数高、耐磨、耐腐蚀等优点，可以避免包塑形式的保护层因外表光滑而造成的水下挂载传感器67不易固定挂载或使用时的滑动失位的缺陷。
48.本实用新型的耦合传输复合缆的抗拉强度高，可以适用于深海浮标锚系结构。
49.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述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；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种耦合传输复合缆，其特征在于，包括：承拉缆和两股包塑钢缆，两股所述包塑钢缆对称并行设置在所述承拉缆的两侧；保护层，所述保护层由多股涤纶绳编织而成；所述保护层包裹在所述承拉缆和两股所述包塑钢缆外侧，且所述承拉缆的两端、以及所述包塑钢缆的两端分别伸出所述保护层；所述承拉缆的伸出端连接有连接环，所述包塑钢缆的钢缆伸出包塑层并通过连接件连接在所述承拉缆上。2.如权利要求1所述的耦合传输复合缆，其特征在于，所述承拉缆包括多股缆绳，多股所述缆绳加捻聚合成一股。3.如权利要求2所述的耦合传输复合缆，其特征在于，所述缆绳的材质为高分子量聚乙烯，所述缆绳的直径为1-8mm。4.如权利要求1所述的耦合传输复合缆，其特征在于，所述包塑钢缆的所述钢缆数量为七股，七股所述钢缆围成梅花形结构。5.如权利要求1所述的耦合传输复合缆，其特征在于，所述钢缆的直径为1-8mm，所述包塑层的厚度为0.5-2mm。6.如权利要求1所述的耦合传输复合缆，其特征在于，所述保护层的厚度为1-5mm。7.如权利要求1所述的耦合传输复合缆，其特征在于，所述连接件包括相对接的两个连接块，两个所述连接块围成有一个第一连接槽和两个第二连接槽，所述第一连接槽位于两个所述第二连接槽中间。8.如权利要求7所述的耦合传输复合缆，其特征在于，所述承拉缆配合在所述第一连接槽内，所述钢缆配合在所述第二连接槽内。9.一种深海浮标锚系结构，包括浮标、锚系缆绳，所述浮标底部设有防扭转装置，所述锚系缆绳的一端连接有浮球、另一端连接有锚链，所述锚链上连接有锚；其特征在于，还包括如权利要求1-8中任一项所述的耦合传输复合缆，所述耦合传输复合缆的一端与所述防扭转装置相连、另一端与所述浮球相连，所述耦合传输复合缆上连接有多个水下挂载传感器。

技术总结
本实用新型公开了一种耦合传输复合缆及深海浮标锚系结构，耦合传输复合缆包括：承拉缆和两股包塑钢缆，两股包塑钢缆对称并行设置在承拉缆的两侧；保护层，保护层由多股涤纶绳编织而成；保护层包裹在承拉缆和两股包塑钢缆外侧，且承拉缆的两端、以及包塑钢缆的两端分别伸出保护层；承拉缆的伸出端连接有连接环，包塑钢缆的钢缆伸出包塑层并通过连接件连接在承拉缆上。本实用新型的耦合传输复合缆的强度高，抗拉能力强。包塑钢缆不受力，可以延长包塑钢缆的使用寿命；且两股包塑钢缆并行使用，能起到双保险的作用，保证实现有效的耦合传输。保护层由多股涤纶绳编织而成，可以对承拉缆和包塑钢缆起到有效的保护作用，且有利于传感器的挂载。感器的挂载。感器的挂载。


技术研发人员：雷卓 刘世萱 张继明 陈世哲 郑珊珊 郑良 闫星魁 付晓 徐宇柘 张曙伟 李磊 李文庆 宋苗苗 孔庆霖
受保护的技术使用者：山东省科学院海洋仪器仪表研究所
技术研发日：2022.12.01
技术公布日：2023/4/28