[實用新型]陣列式海洋聲信號測量系統

有效

• 申請號: 201520355149.1
• 申請日: 2015-05-26
• 公開（公告）號: CN204630614U
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發明（設計）人: 常哲;張孝薇;周瑩;于金花;魏永星;賈廷政;李琦
• 申請（專利權）人: 國家海洋技術中心
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G01S15/88
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 崔立增

技術領域

本實用新型涉及海洋監測裝置，具體涉及一種海洋聲信號測量系統。

背景技術

長期以來，海洋聲學環境基礎數據缺乏以及海洋聲學觀測手段薄弱的問題一直未得到有效地解決。近年來，隨著我國海洋科學技術的發展，對海洋聲學環境信息也提出了迫切的要求。目前，對海洋環境聲信號的觀測主要使用多元一體水聽器陣，測量時根據需要同步獲取水下不同深度的海洋聲信號。

現有多元一體水聽器陣主要是電纜陣和固體膠陣，在其使用過程中都存在明顯的不足：水聽器陣陣體的水聽器位置按照預先設計固定，成陣后水聽器位置不易改動，當測量需要變動水聽器位置時必須重新制作陣體，陣體材料不能循環利用，造成資源浪費。而且，一旦某路水聽器短路或斷路，整條陣體將無法正常工作，從而導致測量數據不完整。

實用新型內容

針對現有多元一體水聽器陣測量方式存在的問題，本實用新型推出陣列式海洋聲信號測量系統，采用多臺NTD(單通道海洋聲信號測量儀)，應用感應耦合技術實現多臺NTD的同步測量，達到在水下不同深度位置同時獲取海洋聲信號，并將測量結果及時傳回地面站。

本實用新型涉及的陣列式海洋聲信號測量系統，包括多臺NTD(單通道海洋聲信號測量儀)、儀器艙、上位機磁環、塑包鋼纜、北斗一體機、浮體、鉛魚。浮體連接塑包鋼纜的上端，鉛魚連接塑包鋼纜的下端，浮體和鉛魚使塑包鋼纜在海水中呈豎直狀態，儀器艙固定在浮體下部的小浮體內，北斗一體機固定在浮體上面設置的天線支架上，北斗一體機下端與儀器艙連接，儀器艙下端通過信號傳輸電纜與上位機磁環連接，上位機磁環與NTD分別固定在塑包鋼纜上，多臺NTD在塑包鋼纜上相間豎直排列，塑包鋼纜兩端分別有與海水導通的小段裸露鋼纜。

所述單通道海洋聲信號測量儀的NTD包括耐壓水密殼體、水聽器、溫鹽傳感器、測量電路、節點磁環和固定件。耐壓水密殼體呈圓柱狀，水聽器和溫鹽傳感器安裝在耐壓水密殼體下端，通過水密插頭與殼體內的測量電路連接。節點磁環設置在耐壓水密殼體上端，由兩個半圓形磁環通過螺栓對接而成。節點磁環的一個半圓形磁環上繞有線圈，線圈兩端與測量電路連接。塑包鋼纜從節點磁環和固定件中穿過。

所述儀器艙呈圓柱狀，為不銹鋼加工制作的水密艙體，內部設置控制裝置，控制裝置包括信號發射電路和信號轉換電路，信號轉換電路分別與北斗一體機和上位機磁環連接。

所述上位機磁環為兩個半圓形磁環，兩個半圓形磁環分別繞有初級線圈和次級線圈，初級線圈的兩端與系統儀器艙內信號轉換電路連接，兩個半圓形磁環通過螺栓對接，塑包鋼纜從上位機磁環中穿過。

北斗一體機負責地面站與系統之間的指令交互，地面站通過北斗一體機對系統的工作程式進行遙控，系統通過北斗一體機將自身的地理位置、工作狀態及測量結果匯報給地面站。

浮體采用發泡橡膠材料制成，為系統提供足夠的浮力，且具有良好的穩定性。

鉛魚作為重塊懸掛在塑包鋼纜下端，提高了系統的穩定性，能抑制系統因波浪影響的上下起伏和搖擺。

本實用新型涉及的陣列式海洋聲信號測量系統應用時上位機磁環和多臺NTD均由固定件固定在塑包鋼纜上，塑包鋼纜兩端與海水導通。上位機磁環、NTD節點磁環、塑包鋼纜和海水構成耦合回路。儀器艙內的信號發射電路通過耦合回路發送脈沖控制多臺NTD同步測量。NTD在獲取水聲信號的同時采集溫度和深度信息，溫度和深度信息在海洋聲學環境研究中可起到輔助作用。各傳感器接收到信號后，在NTD內部處理，測量結果由耦合回路傳輸到系統儀器艙通過北斗一體機發送到地面接收站。

本實用新型涉及的陣列式海洋聲信號測量系統，基于多臺NTD(海洋聲信號測量儀)，NTD與塑包鋼纜之間無需水密連接，安裝位置和數量可根據需要進行調整，多臺NTD之間無電氣連接，工作時互不干擾，單臺NTD故障不影響整個系統的工作。本實用新型涉及的陣列式海洋聲信號測量系統可根據需要同步獲取水下不同深度的海洋聲信號，為海洋聲學環境研究提供更準確的基礎數據，具有廣闊的應用前景。

附圖說明

圖1為陣列式海洋聲信號測量系統結構示意圖；

圖2為圖1中NTD結構示意圖。

圖中標記說明：

1.北斗一體機????????????????2.浮體

3.儀器艙????????????????????4.信號傳輸電纜

5.上位機磁環????????????????6.NTD

7.鉛魚??????????????????????8.塑包鋼纜

9.節點磁環??????????????????10.耐壓水密殼體