声学释放器在深水防波堤监测中的应用

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1、声学释放器在深水防波堤监测中的应用声学释放器在深水防波堤监测中的应用　　声学释放器是水声遥控系统中的一种常用设备。声学释放器大量应用于海洋和军事领域，在海洋监测和海洋工程中，各种坐底式的海洋参数测量系统、水下应答器、潜标等都需要使用各种规格的声学释放器；在军事上，海上试验场区建设也需要使用声学释放器，未来水下通讯网络的建设和水下网络中心战技术的开展也离不开声学释放器。目前声学释放器的用户主要是海洋石油公司、海洋地质调查单位、海洋科研机构和海军有关科研单位。　　1、声学释放器简介　　1.1声学释放器工作原理　　声学释放器必须

2、保征在海况恶劣、含沙量大、微生物浮粒多的海洋条件下进行遥控通信释放或定时释放，因此要求深海释放器结构简单、工作可靠。图1为ARC-1XD声学释放器，应用水声通信原理，通过一对水声换能器相互进行通信。其工作过程为：通过水上与计算机相连的甲板单元，发出释放指令，水下单元接收到信号后通过内部电池组释放电流，在极短时间内将熔丝熔断抛掉配重块，浮球带着耐力绳浮出水面，同时给出一个释放成功的信号。　　1.2ARC-1XD声学释放器特点　　①ARC-1XD采用Delrin塑料外壳，挂钩等金属部件采用钛金属，系统具有极强的防腐性能，适合水

3、下长期布放。　　②ARC-1XD型声学释放器机械设计的简单性，具有极高的稳定性。该释放器采用美国专利快速熔丝释放原理（美国本文由.L.收集整理专利号U.S.patent7，138，603）。熔丝在几个毫秒瞬间熔断实现释放，出错率极低。　　③维护方便：ARC-1XD采用两组电池组供电，电池组采用4节标准AA电池或D型锂电池，电池可在普通商店买到。　　④耐压水深及声学测距：ARC-1XD可在高环境噪音状况下及多路径反射条件下，实现测距功能。通过使用低频，测距量程可达到500米。耐压壳体可承受750米水深压力。　　⑤系统设计释放

4、器群组应用，每个用户可同时使用120个释放器，甲板控制软件具有GPS位置记录功能，可方便管理上百个水下单元。声学测距功能使用户可以随时了解距离释放器的位置，状态报告功能可报告熔丝的熔断状态。　　2、仪器组成部分　　2.1声学释放器组成部分　　ARC-1XD声学释放器由甲板单元和海床基两部分组成。甲板单元由安装控制软件的笔记本电脑，收发换能器及接线盒，GPS组成；海床基有释放器，配重，及上浮设备组成。　　2.2深水软基监测数据传输成套装置　　深水软基监测数据传输成套装置，包括监测仪器、数据传输线缆、密封罐、声学释放器等。数据

5、传输线缆的一端与监测仪器相连，另一端与连接有接头的密封罐相连，将数据传输线缆固接在密封罐上；密封罐上固接有储绳盒，储绳盒内储有耐力绳，将耐力绳的一端固定在储绳盒内，另一端与空心浮球连接，储绳盒上部连接声学释放器水下部分。声学释放器水下部分接收声学释放器水上甲板单元的控制指令。如图2所示　　1、围堤，2、监测仪器，3、数据传输线缆，4、密封罐，5、声学释放器水下部分，6、储绳盒，7、耐力绳，8、空心浮体，9、声学释放器水上部分，10、测量船。　　3、监测数据采集　　在海上进行监测数据采集时，通过释放器定位功能，在测量船到达释

6、放器区域附近，操作声学释放器甲板单元，向声学释放器水下部分发出控制指令，使其释放耐力绳；空心浮体在海水浮力的作用下带动储绳盒中的超强耐力绳升到水面之上，数据采集人员通过空心浮体找到耐力绳，并通过拉动耐力绳将声学释放器水下部分和密封罐提至测量船的工作平台上，取出接头，使用测频仪等数据读取设备进行监测数据采集。　　数据采集完成后将耐力绳放回储绳盒内，将接头重新密封在密封罐中，将声学释放器水下部分和密封罐投入水中，在重力的作用下，声学释放器水下部分和密封罐沉降至水底，以备下次数据采集。　　4、结束语　　1、通过密封罐将数据传输线

7、缆固定在水底的指定位置，从而能够避免因过往船舶剐蹭造成的破坏，避免监测数据的采集工作中断；　　2、利用声学释放器在进行数据采集作业时，可以通过与测量船连接的声学释放器水上部分无线控制数据传输线缆自动漂浮到水面，从而使工作人员能够方便地将数据传输线缆提到测量船上，进行数据采集，方便快捷，工作效率高。　　3、将声学释放器和监测仪器设计成一套监测装置，可以方便地安装拆卸维修；结构简单，轻质，操作简便，可靠性高，能够提高监测数据的连贯性，使数据采集端更易保护。　　4、在黄骅港深水挡沙堤项目的应用中，该装置在仪器保护、监测数据采集等

8、方面起到了很好的作用，保证了施工期间堤身变形数据的连续性，有效地指导了工程施工。由此可见声学释放器可广泛应用于深水潜堤、防波堤等软基监测项目。