[發(fā)明專利]一種適用于高緯度極寒海域聲學(xué)水文測量的垂直陣系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710447221.7
• 申請日: 2017-06-14
• 公開（公告）號: CN107356233B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張春龍;尹力;衛(wèi)翀華
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院聲學(xué)研究所
• 主分類號: G01C13/00
• 分類號: G01C13/00;G01H3/00
• 代理公司: 北京方安思達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11472
• 代理人: 陳琳琳;王蔚

1.一種適用于高緯度極寒海域聲學(xué)水文測量的垂直陣系統(tǒng)，其特征在于，所述垂直陣系統(tǒng)包括通過高強(qiáng)度繩纜串聯(lián)的若干個(gè)水聽器，所述水聽器包括：

高靈敏度水聽器頭，用于接收海洋環(huán)境噪聲和水聲通信信號；

信號采集與調(diào)理電路，用于對高靈敏度水聽器頭進(jìn)行采集和調(diào)理；

傳感器模塊，用于采集壓力、溫度、傾角、加速度和方位信息；包括：壓力傳感器，傾角傳感器、加速度傳感器、溫度傳感器和方位傳感器；

主控制器，用于控制各模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸；和

高精度實(shí)時(shí)時(shí)鐘，用于實(shí)現(xiàn)各水聽器節(jié)點(diǎn)的粗精度同步；

所述水聽器還包括供電模塊，用于保障電路在-40℃的極低溫下能夠正常供電；所述供電模塊包括耐低溫鋰電池組和超級電容，所述耐低溫鋰電池組為水聽器供電，最高電壓為14.8V，容量為2200mAh，在-40℃下實(shí)現(xiàn)充放電；所述超級電容在低溫下為高精度實(shí)時(shí)時(shí)鐘供電；

當(dāng)所述系統(tǒng)處于姿態(tài)識別工作模式時(shí)，所述主控制器還包括：狀態(tài)自動切換單元；用于使水聽器節(jié)點(diǎn)設(shè)備通過判斷系統(tǒng)出入水情況來切換工作狀態(tài)：當(dāng)水聽器的壓力傳感器檢測到水壓的變化、傾角傳感器檢測到水聽器接近于垂直狀態(tài)和加速度傳感器檢測到Z軸方向產(chǎn)生連續(xù)較大變化時(shí)，判斷水聽器進(jìn)入海水，則狀態(tài)自動切換單元切換到連續(xù)采集工作狀態(tài)；當(dāng)判斷水聽器離開海水，則狀態(tài)自動切換單元切換到待機(jī)檢測狀態(tài)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于高緯度極寒海域聲學(xué)水文測量的垂直陣系統(tǒng)，其特征在于，所述水聽器還包括：數(shù)據(jù)存儲模塊，用于存儲水聽器采集數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于高緯度極寒海域聲學(xué)水文測量的垂直陣系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述系統(tǒng)處于水聲通信工作模式時(shí)，所述系統(tǒng)還包括：水聲通信機(jī)；當(dāng)垂直陣系統(tǒng)入水后，各水聽器節(jié)點(diǎn)設(shè)備處在低功耗的待機(jī)檢測狀態(tài)，通過水聲通信機(jī)向垂直陣系統(tǒng)發(fā)送啟動信號，每個(gè)水聽器節(jié)點(diǎn)設(shè)備接收到啟動信號進(jìn)入連續(xù)采集工作狀態(tài)；并通過水聲通信機(jī)實(shí)時(shí)發(fā)送暫停、停止或重新配置采樣命令。