[發明專利]一種適用于高緯度極寒海域聲學水文測量的垂直陣系統

有效

• 申請號: 201710447221.7
• 申請日: 2017-06-14
• 公開（公告）號: CN107356233B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 張春龍;尹力;衛翀華
• 申請（專利權）人: 中國科學院聲學研究所
• 主分類號: G01C13/00
• 分類號: G01C13/00;G01H3/00
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472
• 代理人: 陳琳琳;王蔚

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

高靈敏度水聽器頭，用于接收海洋環境噪聲和水聲通信信號；

信號采集與調理電路，用于對高靈敏度水聽器頭進行采集和調理；

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據傳輸；和

高精度實時時鐘，用于實現各水聽器節點的粗精度同步；

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℃下實現充放電；所述超級電容在低溫下為高精度實時時鐘供電；

當所述系統處于姿態識別工作模式時，所述主控制器還包括：狀態自動切換單元；用于使水聽器節點設備通過判斷系統出入水情況來切換工作狀態：當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和加速度傳感器檢測到Z軸方向產生連續較大變化時，判斷水聽器進入海水，則狀態自動切換單元切換到連續采集工作狀態；當判斷水聽器離開海水，則狀態自動切換單元切換到待機檢測狀態。

2.根據權利要求1所述的適用于高緯度極寒海域聲學水文測量的垂直陣系統，其特征在于，所述水聽器還包括：數據存儲模塊，用于存儲水聽器采集數據。

3.根據權利要求1所述的適用于高緯度極寒海域聲學水文測量的垂直陣系統，其特征在于，當所述系統處于水聲通信工作模式時，所述系統還包括：水聲通信機；當垂直陣系統入水后，各水聽器節點設備處在低功耗的待機檢測狀態，通過水聲通信機向垂直陣系統發送啟動信號，每個水聽器節點設備接收到啟動信號進入連續采集工作狀態；并通過水聲通信機實時發送暫停、停止或重新配置采樣命令。