CN113928514B - 胶囊式模块化水下大视野观景平台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水下观景平台技术领域，尤其是一种胶囊式模块化水下大视野观景平台。其包括观景模块，所述观景模块包括第二耐压结构，第二耐压结构左右两端分别通过抱箍连接第一耐压结构，第二耐压结构和第一耐压结构内部连通，第一耐压结构和第二耐压结构连接构成整体式耐压结构；所述整体式耐压结构内顶部设置换气对接模块和通讯电力对接模块，换气对接模块和通讯电力对接模块分别用于与外部的通气管路和通讯电力管路对接。本发明采用模块化设计，方便运输和调运，方便现场组装和使用；本发明设置了有利于水面布放回收的二级浮标***，收放更便捷；本发明具备了水面支持和水下自持两种工作模式，特殊情况下可互为冗余。

Description

胶囊式模块化水下大视野观景平台

技术领域

本发明涉及水下观景平台技术领域，尤其是一种胶囊式模块化水下大视野观景平台。

背景技术

目前，海上的休闲旅游度假主要以随大型豪华邮轮出海旅游及出访一些港口城市、浅海潜水探寻海洋浅海鱼类或珊瑚生物、海岛垂钓、及海岸线的游泳、舢板滑翔等为主，豪华邮轮主要感受在海上漂的气候及邮轮上的各种娱乐设施，浅海潜水则需要在专业人员的指导下、携戴专业的设备进行下海潜游才能体验，对年长的老人或年幼的学生等人员均无法亲临浅海水域观察海洋鱼类及生物。

因此，需要一种能够灵活用于水下旅游观光，水下科学考察与环境监测等活动的水下大视野观景平台。

发明内容

本申请针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的胶囊式模块化水下大视野观景平台，能够用于水下旅游观光，水下科学考察与环境监测等活动，实现模块化的快速运输和部署，融合了水下载人装备设计技术，生命支持和电力具有水下自持和水面支持两种模式，具备通讯和应急上浮能力。

本发明所采用的技术方案如下：

胶囊式模块化水下大视野观景平台，包括观景模块，所述观景模块包括第二耐压结构，第二耐压结构左右两端分别通过抱箍连接第一耐压结构，第二耐压结构和第一耐压结构内部连通，第一耐压结构和第二耐压结构连接构成整体式耐压结构；所述整体式耐压结构内顶部设置换气对接模块和通讯电力对接模块，换气对接模块和通讯电力对接模块分别用于与外部的通气管路和通讯电力管路对接；所述第二耐压结构顶部分别设置两个吊码，两个吊码用于和吊装模块对接起吊整体式耐压结构；

所述观景模块上方设置吊装模块，吊装模块包括第二浮标，第二浮标下端分别通过第一复合铠装缆和第二复合铠装缆连接观景模块的两个吊码，第一复合铠装缆和换气对接模块电连接，用于通讯和电力的连接，第二复合铠装缆和通讯电力对接模块电连接，用于通气管的连接；

所述观景模块下方设置***支持模块，***支持模块包括生命支持模块、电池模块、生活用水舱和污水舱，生命支持模块、生活用水舱和污水舱固定在坐底框架上，坐底框架固定连接在观景模块下端面；所述生活用水舱上设置水密接插件，水密接插件通过管路连接水密接插件法兰盘，水密接插件法兰盘设置在观景模块下端面，电池模块通过***螺栓连接水密接插件法兰盘。

进一步的，第二耐压结构采用金属材料制作。

进一步的，第一耐压结构采用透明有机玻璃材料制作。

进一步的，整体式耐压结构内底部铺设地板，地板上分别设置床、淋浴装置、洗漱台盆、马桶、扶梯和二氧化碳吸收装置。

进一步的，淋浴装置四周设置玻璃隔间，玻璃隔间将淋浴装置包围在内。

进一步的，第二耐压结构顶部设置舱口盖，人员通过舱口盖进出整体式耐压结构。

进一步的，第二浮标上端通过第二吊钩连接浮力铠装缆下端，浮力铠装缆上端连接第一浮标下端，第一浮标上端连接第一吊钩。

本发明的有益效果如下：

本发明采用模块化设计，方便运输和调运，方便现场组装和使用，有利于促进水下旅游观光产业的发展；本发明设置了有利于水面布放回收的二级浮标***，收放更便捷；本发明具备了水面支持和水下自持两种工作模式，特殊情况下可互为冗余；本发明的应急电池模组兼做压载，通过***螺栓可实现应急抛载，紧急上浮，提高了观景模块的安全性。

附图说明

图1为本发明主视图。

图2为本发明俯视图。

图3为本发明仰视图。

图4为本发明内部结构图。

图5为图4中A-A剖视图。

其中：1、第一吊钩；2、第一浮标；3、通气管；4、浮力铠装缆；5、第一复合铠装缆；6、第二复合铠装缆；7、第一耐压结构；8、吊码；9、换气对接模块；10、通讯电力对接模块；11、床；12、淋浴装置；13、洗漱台盆；14、马桶；15、二氧化碳吸收装置；16、坐底框架；17、水密接插件；18、生命支持模块；19、电池模块；20、生活用水舱；21、水密接插件法兰盘；22、舱口盖；23、扶梯；24、玻璃隔间；25、第二吊钩；26、第二浮标；27、***螺栓；28、污水舱；29、抱箍；30、第二耐压结构；31、地板。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

如图1～5所示的实施例中，胶囊式模块化水下大视野观景平台主要包括观景模块，观景模块能够在水下承受较大的压力，观景人员位于观景模块中能够方便的观察水下环境。

如图1所示的实施例中，观景模块包括金属材料制作的第二耐压结构30，第二耐压结构30左右两端分别通过抱箍29连接第一耐压结构7，第二耐压结构30和第一耐压结构7内部连通，第一耐压结构7采用透明有机玻璃材料制作。第一耐压结构7和第二耐压结构30连接构成整体式耐压结构，第一耐压结构7采用透明有机玻璃材料制作能够方便内部人员观察外部情况。

如图1和图4所示的实施例中，整体式耐压结构内底部铺设地板31，地板31上分别设置床11、淋浴装置12、洗漱台盆13、马桶14、扶梯23和二氧化碳吸收装置15。

如图4所示的实施例中，淋浴装置12四周设置玻璃隔间24，玻璃隔间24将淋浴装置12包围在内。

如图1所示的实施例中，整体式耐压结构内顶部设置换气对接模块9和通讯电力对接模块10，换气对接模块9和通讯电力对接模块10分别用于与外部的通气管路和通讯电力管路对接。

如图1所示的实施例中，第二耐压结构30顶部设置舱口盖22，人员通过舱口盖22进出整体式耐压结构。

如图1所示的实施例中，第二耐压结构30顶部分别设置两个吊码8，两个吊码8用于和吊装模块对接起吊整体式耐压结构。

如图1所示的实施例中，观景模块上方设置吊装模块，吊装模块包括第二浮标26，第二浮标26下端分别通过第一复合铠装缆5和第二复合铠装缆6连接观景模块的两个吊码8。第一复合铠装缆5和换气对接模块9电连接，用于通讯和电力的连接，第二复合铠装缆6和通讯电力对接模块10电连接，用于通气管的连接。

如图1所示的实施例中，第二浮标26上端通过第二吊钩25连接浮力铠装缆4下端，浮力铠装缆4上端连接第一浮标2下端，第一浮标2上端连接第一吊钩1。

如图1所示的实施例中，观景模块下方设置***支持模块，***支持模块包括生命支持模块18、电池模块19、生活用水舱20和污水舱28，生命支持模块18、生活用水舱20和污水舱28固定在坐底框架16上，坐底框架16固定连接在观景模块下端面。

如图1所示的实施例中，生活用水舱20上设置水密接插件17，水密接插件17通过管路连接水密接插件法兰盘21，水密接插件法兰盘21设置在观景模块下端面。电池模块19通过***螺栓27连接水密接插件法兰盘21。在使用中，电池模块19同时起到压载的作用，能够根据需要随时抛弃。

本发明的工作原理说明：

1.水面布放：本发明的各个模块可通过陆运，空运或海运运送至目标海域的工作母船甲板上，在工作母船上对各模块进行组装。组装结束后乘客通过舱口盖22和扶梯23进入中部观景模块的耐压舱中，关闭舱口盖22。对电池模块19进行合理配置，保证本发明的平台的重力大于浮力。通过母船的起吊设备先挂钩第二吊钩25将本发明整体吊放入水中，脱钩第二吊钩25后收放浮力铠装缆4直至本发明的坐底框架16平稳坐底。最后将第一浮标2放置水面。完成布放后，观景模块处于水下状态，床11、淋浴装置12、洗漱台盆13、马桶14、玻璃隔间24为客人提供了舒适的观景生活条件，客人通过四周的透明有机玻璃观察附近海底环境。当水深太深，光线不足时可通过添加照明设备补充光线。生活用水舱20为水下乘客提供洁净的生活用水，污水舱28对废水进行收集。根据水下时间的长短，乘客可自行携带相应的食物、衣物、娱乐设施等。

2.水面支持模式：浅水区域，海况良好，可打开第一浮标2上的通气管3通过融合了通气管、通讯缆、电缆和承重缆的浮力铠装缆4、第二浮标26、第一复合铠装缆6连接换气对接模块9对观景模块的耐压舱进行舱内换气，以维持舱内人员生存大气环境。水下环境的电力支持可通过水面母船或者岸基电站通过电缆连接第一浮标2，通过浮力铠装缆4、第二浮标26、复合铠装缆5连接通讯电力对接模块10进行提供。水下通讯主要通过集成了水面无线通讯功能的第一浮标2连接浮力铠装缆4、第二浮标26、复合铠装缆5连接通讯电力对接模块10完成通讯。此时，二氧化碳吸收装置15、生命支持模块18，电池模块19作为备用功能处于关闭状态。突发应急状态需要紧急上浮时乘客通过引爆***螺栓27，应急抛载电池模块19，使胶囊式模块化水下大视野观景平台浮力大于重力，自行上浮至水面等待救援。

3.水下自持模式：水深较深，浮力铠装缆4过长；水面海况不好，通气管3容易海水倒灌；布放后水面母船离开且离岸线较远不能水面供电时易关闭通气管3，采用完全的水下自持模式。电池模块19通过水密接插件17连接于中部观景模块的水密接插件法兰盘21为本发明进行供电，生命支持模块18通过水密接插件17连接于中部观景模块的水密接插件法兰盘21为观景模块提供氧气，二氧化碳吸收装置15可吸收舱内二氧化碳维持舱内大气环境。水下通讯主要通过集成了水面无线通讯功能的第一浮标2连接浮力铠装缆4、第二浮标26、复合铠装缆21连接通讯电力对接模块10完成通讯。突发应急状态需要紧急上浮时乘客通过引爆***螺栓27，应急抛载电池模块19，使本发明浮力大于重力，自行上浮至水面等待救援。

4.水面回收：本发明水下观景结束，或者乘客身体不适通知上浮时，采用水面母船吊装回收。首先通过第一吊钩1起吊第一浮标2，回收浮力铠装缆4，待第二浮标26浮出水面时，挂钩第二吊钩25，对观景模块整体起吊放入母船甲板。待观景模块在母船甲板平稳放置后，乘客经扶梯23打开舱口盖22出舱，水下观景活动结束。

本发明主要用于水下旅游观光，水下科学考察与环境监测等活动，观景模块长宽高的最大尺寸不大于标准集装箱尺寸以方便吊运，满足快速部署。模块两端采用球柱结合透明有机玻璃作为耐压舱壁，中部采用金属圆柱耐压舱壁。模块顶部设有人员出入舱口，内部设置有扶梯、床、马桶、淋浴、台盆等人员生活设施，配备生命支持***，通信***及电力***等，可实现水下长时间驻留观景或科学考察与环境监测等。观景模块底部配备可拆卸的生活用水和污水舱模块、生命支持模块、电池模块、坐底框架等，各模块通过水密接插件同舱内连接。应急逃逸时，电池模块可作为可弃压载通过***螺栓进行抛载，观景模块自行上浮至水面。观景模块内部生命支持可通过顶部复合铠装缆中的进气管和排气管通过风机进行换气，也可在关闭进气管和排气管的状态下通过底部生命支持模块中的氧气瓶和舱内的二氧化碳吸收装置维持舱内大气环境。观景模块内照明等电力需求同样可通过复合铠装缆中的电缆从水面供给或者通过底部的电池模块供给。观景模块内人员生活用水及生活污水分别通过生活用水舱模块和生活污水舱模块进行补充和收纳。具有水面支持模式和水下自持模式两种工作状态。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (5)

1.一种胶囊式模块化水下大视野观景平台，包括观景模块，其特征在于：所述观景模块包括第二耐压结构（30），第二耐压结构（30）左右两端分别通过抱箍（29）连接第一耐压结构（7），第二耐压结构（30）和第一耐压结构（7）内部连通，第一耐压结构（7）和第二耐压结构（30）连接构成整体式耐压结构；所述整体式耐压结构内顶部设置换气对接模块（9）和通讯电力对接模块（10），换气对接模块（9）和通讯电力对接模块（10）分别用于与外部的通气管路和通讯电力管路对接；所述第二耐压结构（30）顶部分别设置两个吊码（8），两个吊码（8）用于和吊装模块对接起吊整体式耐压结构；

所述观景模块上方设置吊装模块，吊装模块包括第二浮标（26），第二浮标（26）下端分别通过第一复合铠装缆（5）和第二复合铠装缆（6）连接观景模块的两个吊码（8），第一复合铠装缆（5）和换气对接模块（9）电连接，用于通讯和电力的连接，第二复合铠装缆（6）和通讯电力对接模块（10）电连接，用于通气管的连接；

所述观景模块下方设置***支持模块，***支持模块包括生命支持模块（18）、电池模块（19）、生活用水舱（20）和污水舱（28），生命支持模块（18）、生活用水舱（20）和污水舱（28）固定在坐底框架（16）上，坐底框架（16）固定连接在观景模块下端面；所述生活用水舱（20）上设置水密接插件（17），水密接插件（17）通过管路连接水密接插件法兰盘（21），水密接插件法兰盘（21）设置在观景模块下端面，电池模块（19）通过***螺栓（27）连接水密接插件法兰盘（21）；

所述第二耐压结构（30）顶部设置舱口盖（22），人员通过舱口盖（22）进出整体式耐压结构；

所述第二浮标（26）上端通过第二吊钩（25）连接浮力铠装缆（4）下端，浮力铠装缆（4）上端连接第一浮标（2）下端，第一浮标（2）上端连接第一吊钩（1）；

所述胶囊式模块化水下大视野观景平台的使用方式包括：

1）水面布放：各个模块通过陆运，空运或海运运送至目标海域的工作母船甲板上，在工作母船上对各模块进行组装；组装结束后乘客通过舱口盖（22）和扶梯（23）进入中部观景模块的整体式耐压结构中，关闭舱口盖（22）；对电池模块（19）进行配置，保证观景平台的重力大于浮力；通过工作母船的起吊设备先挂钩第二吊钩（25）整体吊放入水中，脱钩第二吊钩（25）后收放浮力铠装缆（4）直至坐底框架（16）平稳坐底；

2）水面支持模式：浅水区域，海况良好，打开第一浮标（2）上的通气管，通过融合了通气管、通讯缆、电缆和承重缆的浮力铠装缆（4）、第二浮标（26）、第一复合铠装缆（5 ）连接换气对接模块（9）对观景模块的整体式耐压结构进行舱内换气，以维持舱内人员生存大气环境；

3）水下自持模式：电池模块（19）通过水密接插件（17）连接于中部观景模块的水密接插件法兰盘（21）为观景模块进行供电，生命支持模块（18）通过水密接插件（17）连接于中部观景模块的水密接插件法兰盘（21）为观景模块提供氧气；

4）水面回收：采用水面工作母船吊装回收；首先通过第一吊钩（1）起吊第一浮标（2），回收浮力铠装缆（4），待第二浮标（26）浮出水面时，挂钩第二吊钩（25），对观景模块整体起吊放入工作母船甲板。

2.如权利要求1所述的胶囊式模块化水下大视野观景平台，其特征在于：所述第二耐压结构（30）采用金属材料制作。

3.如权利要求2所述的胶囊式模块化水下大视野观景平台，其特征在于：所述第一耐压结构（7）采用透明有机玻璃材料制作。

4.如权利要求3所述的胶囊式模块化水下大视野观景平台，其特征在于：所述整体式耐压结构内底部铺设地板（31），地板（31）上分别设置床（11）、淋浴装置（12）、洗漱台盆（13）、马桶（14）、扶梯（23）和二氧化碳吸收装置（15）。

5.如权利要求4所述的胶囊式模块化水下大视野观景平台，其特征在于：所述淋浴装置（12）四周设置玻璃隔间（24），玻璃隔间（24）将淋浴装置（12）包围在内。

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