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海洋深潜船采用先进的连接器技术

2024-03-22 10:49:56 来源:深圳市连接器行业协会 李亦平编译 点击:5813

装备高度精密电子设备潜水船前往深海收集和传输数据,进行深海探测和科学研究,监测和保护环境,以及深海搜索和打捞等。

海洋深潜船

世界上的海洋和水道包罗万象,通过当今特别设计的潜水船可以更容易收集和研究。载人和自动水下航行器、水面航行器和船舶从事各种活动,包括勘探和科学研究、环境保护和监测、防御和安全,以及搜索和打捞行动等。

现在,在潜水人占飞行器(HOVs)、自动水下航行器(auv)和自动水面飞行器(asv)的帮助下,人们可以进入海洋深处的神秘世界。由于深海潜水船装配了高度复杂的连接器电子设备,可以收集和传输数据,连接器和线缆在这些深海任务中发挥着至关重要的作用。

自动驾驶深潜船

全球数万亿美元的海运业面临许多挑战:海盗、紧张的地缘政治、人员短缺、气候变化以及全球新冠病毒大流行造成的供应链中断等。燃料成本、租船费率、船舶折旧、维护费用和法规合规成本使该行业利润率低,成本节约成为优先事项。越来越多的人开始使用自动驾驶海上船只(AMVs)来缓解这些挑战。AMV是一种自动驾驶连接器机器人设备。

《航行明日水域——自动驾驶海洋车辆的世界》,一本由Harwin出版的电子书,详细描述了最近自动驾驶技术在这个市场上使用的增加,很大程度上是因为它适合进行水文、海洋和环境调查。这些重要的调查收集有关海洋和淡水环境的信息,帮助减轻连接器行业面临的许多挑战。

随着在人工智能、传感器和材料方面的创新,AMV有助于降低成本和增加利润。用工越少,管理费用就越低。复杂的传感器、成像系统、人工智能和机器学习使这些车辆在执行任务方面比人类更有效。它们可以连续工作,覆盖面积大,持续时间长,并可在危险区域作业。

在海洋学中,AUV测量水温、盐度、氧含量水平和其它参数,用于研究海洋生态系统、气候模式和海洋变化等。在搜救行动中,可以帮助定位失踪人员、被击落的飞机或沉船,并协助救援小组获取实时数据。通过情报收集和海上边境监测,以及探测水下地雷来帮助军事和国防行动。AUV还用于检查桥梁、大坝、电缆和其它水下基础设施,评估设施结构的完整性,识别损坏或腐蚀,并为维修和维护提供信息。

光纤传输

海上油气行业也在推动在深海和水下的连接器技术应用。水下海洋船可以进行水下检查和监测海上基础设施的维护和安全。

“海底石油和天然气的开采深度越来越深,正在推动海底连接器应用系统使用高压密封,包括水下航行器的连接器设备密封。目前正在推动从典型光学馈通或光纤连接器向密封能力方面更高的技术转变。”格林·特威德(Greene Tweed)的密封连接全球产品经理加里·麦克唐纳(Garry MacDonald)说。

潜水器可支持研究人员下潜到海中6500米深的地方,持续10小时。必须应对水下的极端压力。麦克唐纳解释说,主要问题在于船体外部传感器通过光纤连接器传到数据盒。来自传感系统和船体外部高清摄像机的数据和图像需要输入到车辆内部的电子设备中。

光纤连接器在水下应用中被用来传输信号,因为它可以处理大量的数据,而且由于其在电信行业的广泛使用,它正变得更具成本效益。麦克唐纳说:“密封的光纤连接器舱壁馈线的特点很重要,因为它们提供安全的性能,这是一个介于外部和内部之间的机械压力屏障。”“我们称之为永久的隔离舱壁馈通。馈通通过潜艇主体安装,在潜艇和馈通主体之间带有传统的O形密封圈。Greene Tweed的专有光纤连接器技术提供了从馈体到玻璃光纤的高压密封,允许光纤从潜艇外部进入内部,同时防止泄漏。”

Greene Tweed的光纤产品线

Greene Tweed的光纤连接器产品线

Greene Tweed的光纤连接器产品线,确保在极端压力和极端温度下的数据传输。它能够承受20,000 psi的工作压力或高达302华氏度(150 C)的温度。

根据下潜器预计将到达的深度,在馈电通道中的电气或光纤触点和连接器上,需要采用几种光纤连接器技术。这些应用的光纤连接器比标准的电信式光纤连接器需要更低的损耗。麦克唐纳说:“我们通常能成功地提高信号的完整性,即使在盐水环境中,容器内可能会有严重的冲击和振动,损失不到半分贝。”

设计上的挑战和注意事项

潜水船不断努力下潜得更深,不断增加的压力会冲击它。麦克唐纳说,随着深度超过6000米,系统和密封将需要重新设计。

因为数据连接器通常是设计师事后考虑的,连接器制造商面临的一个挑战是找到适合和易于维护的解决方案。此外,与许多市场的情况一样,船舶设计师寻求相同尺寸的连接器能够具备更多的功能。

船舶上的数据连接器必须能承受恶劣的环境条件,如暴露于咸水、温度波动、冲击和振动。高质量、坚固的连接器可以最大限度地减少信号丢失和数据损坏,这对于确保各种传感器、摄像头、导航设备等传输信号和数据的稳定连接是必要的。模块化和灵活性简化了设备的升级、修改、维修和更换,以及其它连接器设备的集成。

Harwin的数据连接器

Harwin的数据连接器

Harwin的数据连接器101Lok减少了配合时间。特别设计的硬件减少了数据连接器安装所需的时间。数据连接器只需要一个简单的“四分之一转”,实际上是旋转101度就可以确保安全完整的连接。数据连接器弹簧扣紧也有助于在崎岖的环境应用中抵抗振动,并且非常容易使用,不需要特殊的工具。

连接器在更短的装配时间可以降低生产成本。连接器可以在不牺牲保持力的情况下快速、轻松地在应用中安装好数据连接器。配合期间的错位是另一个问题,特别是在维护过程中经常拆卸的连接器部件。内置于面板和外壳中的机械导轨可以减少发生的错位量。连接器导针可以帮助完成最终的连接。

自动驾驶潜艇鼻锥

为了防止在拆卸自动驾驶潜艇鼻锥时对针的损坏,ecoSUB机器人公司在其安装了连接器导针防止错位。

作为各种电气和电子元件之间的接口,数据连接器便于连接、信号传输、数据交换和供电。连接器工程师必须考虑路径规划和控制、通信系统、电力和能源管理,确保安全、有效性、冗余性、可靠性和耐久性等。

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