[發(fā)明專利]定點多層海洋環(huán)境剖面監(jiān)測系統(tǒng)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810747874.1
• 申請日: 2018-07-10
• 公開（公告）號: CN108917726A
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾志;譚振國;其他發(fā)明人請求不公開姓名
• 申請（專利權(quán)）人: 廈門美林特儀器設(shè)備有限公司
• 主分類號: G01C13/00
• 分類號: G01C13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種定點多層海洋環(huán)境剖面監(jiān)測系統(tǒng)，主要包括：（1）浮標(biāo)系統(tǒng)、（2）信號/供電電纜、（3）海床基、（4）錨系、（5）多參數(shù)剖面觀測鏈及設(shè)置在其上的（6）浮球組成。所述多參數(shù)剖面觀測鏈（5）包含溫鹽深（CTD）、濁度、葉綠素等水質(zhì)參數(shù)，并根據(jù)監(jiān)測需要設(shè)計不同層位的深度位置，由電纜連接到海床基；所述浮標(biāo)系統(tǒng)（1）包含氣象傳感器、數(shù)據(jù)采集存儲系統(tǒng)、遠程通訊系統(tǒng)、報警及定位系統(tǒng)、太陽能供電系統(tǒng)等，且浮標(biāo)中部鏤空保留空間供海床基（3）和多參數(shù)剖面觀測鏈（5）采集數(shù)據(jù)通過水下信號電纜傳入浮標(biāo)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集存儲系統(tǒng)，并發(fā)送回岸站，完成數(shù)據(jù)展示及分析；該系統(tǒng)的錨定通過呈等邊三角形的三錨系統(tǒng)以及海床基進行錨定并實現(xiàn)長期連續(xù)剖面海洋要素監(jiān)測。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海洋環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域，特別涉及一種定點多層海洋環(huán)境剖面監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以提供一種耗能低、效率高，能夠?qū)Σ煌蜻M行定點多層海洋環(huán)境剖面監(jiān)測。

背景技術(shù)

海洋監(jiān)測技術(shù)是海洋科學(xué)和技術(shù)的重要組成部分，在維護海洋權(quán)益、開發(fā)海洋資源、預(yù)警海洋災(zāi)害、保護海洋環(huán)境、加強國防建設(shè)等方面起著十分重要的作用。常規(guī)使用的海洋浮標(biāo)是以錨定在海上的觀測浮標(biāo)為主體組成的海洋水文水質(zhì)氣象自動觀測站。它能按規(guī)定要求長期、連續(xù)地為海洋科學(xué)研究、海上石油（氣）開發(fā)、港口建設(shè)和國防建設(shè)收集所需海洋水文水質(zhì)氣象資料，特別是能收集到調(diào)查船難以收集的惡劣天氣及海況的資料。然而我國大部分海洋浮標(biāo)，通過接觸式觀測方式僅能采集海洋表層或者有限的一些水層的環(huán)境參數(shù)，難以獲取海水剖面的環(huán)境要素。如通過浮標(biāo)布設(shè)CTD、多參數(shù)水質(zhì)儀等測量海水表層的CTD等水質(zhì)參數(shù)，海水表層通常指海面至海面以下0.5m的水層，而海水剖面的參數(shù)，如5m、10m等深度的參數(shù)無法獲得。為了獲得海洋剖面的環(huán)境要素，有研究機構(gòu)在浮標(biāo)下方采用剖面儀器鏈形式，懸掛多個儀器以分別獲得不同水深層次的觀測數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)電纜將水下的儀器數(shù)據(jù)傳送到浮標(biāo)上。由于觀測浮標(biāo)通常采用單個錨定漂浮在海面上，受到潮汐、潮流、波浪共同作用，浮標(biāo)隨著錨鏈在海上不停的上下浮沉以及旋轉(zhuǎn)運動，導(dǎo)致浮標(biāo)錨鏈與剖面儀器鏈嚴(yán)重纏繞，并損壞剖面儀器鏈上的儀器。實踐證明直接在浮標(biāo)下方設(shè)置剖面儀器鏈的做法是行不通的。本發(fā)明通過海上實驗證明可以解決海洋剖面觀測以及剖面儀器鏈與浮標(biāo)錨鏈之間的纏繞問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種定點多層海洋環(huán)境剖面監(jiān)測系統(tǒng)，進行定點多層海洋環(huán)境剖面檢測，既解決了常規(guī)浮標(biāo)只能進行海水表層的觀測問題，也解決了直接在浮標(biāo)下方懸掛儀器剖面鏈導(dǎo)致的纏繞問題，是定點多層海洋環(huán)境剖面監(jiān)測系統(tǒng)的自動在線解決方案。

本發(fā)明優(yōu)選的一個技術(shù)方案是：一種定點多層海洋環(huán)境剖面監(jiān)測系統(tǒng)，主要包括：浮標(biāo)系統(tǒng)、信號/供電電纜、海床基、錨系、多參數(shù)觀測鏈及設(shè)置在其上的浮球組成。所述多參數(shù)剖面觀測鏈包含溫鹽深（CTD）、濁度、葉綠素等水質(zhì)參數(shù)，并根據(jù)監(jiān)測需要設(shè)計不同層位的深度位置，由電纜連接到海床基；所述浮標(biāo)系統(tǒng)包含氣象傳感器、數(shù)據(jù)采集存儲系統(tǒng)、遠程通訊系統(tǒng)、報警及定位系統(tǒng)等，且浮標(biāo)中部鏤空保留空間供海床基和多參數(shù)剖面觀測鏈采集數(shù)據(jù)通過水下信號電纜傳入浮標(biāo)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集存儲系統(tǒng)，并發(fā)送回岸站，完成數(shù)據(jù)展示及分析；該系統(tǒng)的錨定通過呈等邊三角形的三錨系統(tǒng)以及海床基進行錨定并實現(xiàn)長期連續(xù)剖面海洋要素監(jiān)測。等邊三角形方式布設(shè)的三錨系統(tǒng)可以有效的防止浮標(biāo)隨意旋轉(zhuǎn)與通信電纜纏繞的問題。

本發(fā)明優(yōu)選的安裝定點多層海洋環(huán)境剖面監(jiān)測系統(tǒng)的方法，包括如下步驟：首先，在海上指定地點呈等邊三角形方式布設(shè)三錨系統(tǒng)，通過錨鏈（錨鏈長度為工作海域最大水深的1.5倍左右）在海面上布設(shè)常規(guī)海洋觀測浮標(biāo)系統(tǒng)（直徑通常為3m）；第二，將多個浮球與多參數(shù)剖面觀測鏈以及海床基用纜繩連接，多參數(shù)剖面觀測鏈與海床基直接還要用專用通信電纜連接；第三，在距離浮標(biāo)一定距離之外（通常為最大水深的1.5-2倍）投放海床基，并用專用數(shù)據(jù)電纜與浮標(biāo)系統(tǒng)連接。

本發(fā)明設(shè)計適用于水深50米以內(nèi)的近海海域、河流、湖泊等水域。

附圖說明