一种缆绳、系留气球监测系统及监测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111114741A(43)申请公布日2020.05.08(21)申请号201911415239.4(22)申请日2019.12.31(71)申请人中国科学院光电研究院地址100094北京市海淀区邓庄南路9号(72)发明人张冬辉张泰华何泽青(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司11002代理人谭云(51)Int.Cl.B64B1/50(2006.01)B64B1/66(2006.01)B64F3/02(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图1页(54)发明名称一种缆绳、系留气球监测系统及监测方法(57)摘要本发明涉及监测技术领域，公开了一种缆绳、系留气球监测系统及监测方法，其中缆绳包括：外护套以及设于外护套内部的导线、气管和光纤中的至少一个，导线、气管和光纤分别沿外护套的轴向设置，外护套的内壁上设有承力纤维层，外护套的内部填充设有支撑物。本发明提供的一种缆绳、系留气球监测系统及监测方法，采用缆绳连接系留气球和锚泊设备，使得系留气球和锚泊设备之间不仅可通过缆绳实现系留气球的牵引固定，还可通过缆绳实现电连接、气连接以及信号连接中的至少一种，从而无需系留气球落到锚泊设备上即可实现对系留气球的供电和供气，可降低对锚泊设备的面积需要，降低对锚泊设备的要求，提高该监测系统的实用性和适用性。CN111114741ACN111114741A权利要求书1/1页1.一种缆绳，其特征在于，包括：外护套以及设于所述外护套内部的导线、气管和光纤中的至少一个，所述导线、气管和光纤分别沿所述外护套的轴向设置，所述外护套的内壁上设有承力纤维层，所述外护套的内部填充设有支撑物。2.一种系留气球监测系统，其特征在于，包括至少一个监测子系统；所述监测子系统包括上述权利要求1所述的缆绳，还包括系留气球，所述系留气球上设有监测装置，所述系留气球通过所述缆绳与锚泊设备相连。3.根据权利要求2所述的系留气球监测系统，其特征在于，所述缆绳的内部设有导线和气管；所述缆绳的顶部连接于第一多通道滑环的一端，所述第一多通道滑环的另一端对应与第一导线和第一气管的一端分别相连，所述第一导线的另一端与系留气球相连，所述第一气管的另一端连接于所述系留气球的进气阀。4.根据权利要求3所述的系留气球监测系统，其特征在于，所述缆绳的底部连接于第二多通道滑环的一端，所述第二多通道滑环的另一端对应与第二导线和第二气管的一端分别相连，所述第二导线的另一端连接于所述锚泊设备上的供电装置，所述第二气管的另一端连接于所述锚泊设备上的供气装置的出气阀。5.根据权利要求4所述的系留气球监测系统，其特征在于，所述系留气球的外表面设有太阳能发电装置，所述第一导线的另一端连接于所述太阳能发电装置；所述供电装置包括蓄电池。6.根据权利要求4所述的系留气球监测系统，其特征在于，所述第一多通道滑环的另一端固定连接有至少一根第一牵引绳，第一牵引绳与所述系留气球相连。7.根据权利要求6所述的系留气球监测系统，其特征在于，至少一根所述第一牵引绳的一端汇总后通过拉力传感器与所述第一多通道滑环的另一端机械连接。8.根据权利要求5所述的系留气球监测系统，其特征在于，所述系留气球上设有风速传感器，所述系留气球和所述锚泊设备上分别设有定位装置和通信装置，所述系留气球上的定位装置、通信装置、监测装置、风速传感器以及进气阀分别与第一控制器相连，所述锚泊设备上的定位装置、通信装置、蓄电池和出气阀分别与第二控制器相连；所述缆绳的内部设有光纤，所述第一控制器通过第一光纤与第一多通道滑环的另一端对应连接，所述第二控制器通过第二光纤与第二多通道滑环的另一端对应连接。9.根据权利要求4所述的系留气球监测系统，其特征在于，所述供气装置包括压缩氦气瓶、电解水制氢装置以及铝水反应制氢装置中的至少一种；所述锚泊设备包括无人船。10.一种基于上述权利要求2-9任一所述系留气球监测系统的系留气球监测方法，其特征在于，包括：利用多个监测子系统对不同区域进行监测；多个监测子系统相互之间通过系留气球进行通讯；每个监测子系统在风速小于预设值时，根据缆绳上的拉力获得系留气球的实时浮力，并根据系留气球的实时浮力对系留气球进行自动充气。2CN111114741A说明书1/7页一种缆绳、系留气球监测系统及监测方法技术领域[0001]本发明涉及监测技术领域，特别是涉及一种缆绳、系留气球监测系统及监测方法。背景技术[0002]海洋面积辽阔，资源勘探、环境观测、事故搜救等应用多依赖有人船，近年来无人船虽有长足发展，但在续航时间等方面存在明显不足。同时舰船由于高出水平面距离有限，受地球曲率限制，观测距离有限。[0003]系留气球是一种轻于空气的浮空器，其依靠浮力升至一定高度空中，具有覆盖面积大、能