[發明專利]一種適用于全海深的無纜式海底觀測平臺

在審

• 申請號: 201811246921.0
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN109278962A
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 賈永剛;張紅;劉曉磊;單紅仙;魏冠立;朱超祁
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: B63C11/52
• 分類號: B63C11/52;G01C13/00
• 代理公司: 青島聯智專利商標事務所有限公司 37101
• 代理人: 邵新華

本發明公開了一種適用于全海深的無纜式海底觀測平臺，包括框架式主體以及安裝在框架式主體上的浮體、翼板、高度測量器件、浮球艙、調平機構、配重和釋放機構；所述浮球艙在提供浮力的同時密封系統電路；所述系統電路通過高度測量器件在檢測到框架式主體下降至距離海底達到設定高度時，控制翼板展開，使平臺平穩著陸，并在框架式主體到達海底時，控制調平機構調節框架式主體水平立于海底；所述系統電路在水下作業完成后，控制釋放機構拋棄配重并控制翼板收回，使觀測平臺在浮體的浮力作用下浮出水面，實現自動回收。本發明的海底觀測平臺采用無纜布放方式，不受纜繩長度的限制，工作水深可以達到11000米甚至以上，能夠實現全海深的海底觀測。

技術領域

本發明屬于海底觀測裝置技術領域，具體地說，是涉及一種可以適用于不同深度海域的海底觀測平臺。

背景技術

現階段，海洋研究已步入了全海深時代，水深范圍從6000 m-11000 m左右的海域，被科學家稱為“海斗深淵”（Hadal trench），是地球上最深的海洋區域。該區域主要分布在大陸邊緣，由海溝組成，雖然只占全球海底面積的1%-2%，但是垂直深度占海洋全深度的45%，在海洋生態系統中具有重要意義。目前，對海斗深淵的研究已經成為海洋研究最新的前沿領域，這同時也標志著海洋科學已經進入全海深科考時代。

隨著海底觀測平臺的不斷發展，其工作區域由淺海向深海不斷深入。現有海底觀測平臺的布放方式以有纜布放為主，可以在小于7000m深度的海底實現長期穩定的觀測。但是，隨著工作水深的增大，尤其是當觀測區域為海斗深淵區域時，受限于科考船上地質纜繩長度的限制，工作將無法開展。為了滿足深海探測的需求，目前某些海洋科考團隊借助于科學技術的進步，將現有的測量裝置搭載在潛水器上，利用載人潛水器或無人潛水器將測量裝置帶入深海，并布放到海斗深淵區域，進行科研工作。但是，這種布放方式成本極高，且不適合長時間的連續觀測任務，因此，適用性較差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種適用于全海深的無纜式海底觀測平臺，無需搭載潛水器即可自行下潛至深海海底，且便于布放和回收。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案予以實現：

一種適用于全海深的無纜式海底觀測平臺，包括框架式主體以及安裝在所述框架式主體上的浮體、翼板、高度測量器件、浮球艙、調平機構、配重和釋放機構；其中，所述浮球艙呈浮球形狀，在提供浮力的同時用于密封系統電路；所述高度測量器件用于檢測框架式主體距離海底的高度，并反饋至所述系統電路；所述系統電路在檢測到框架式主體下降至距離海底達到設定高度時，控制所述翼板相對于框架式主體向外展開，以降低框架式主體的下降速度，并在框架式主體到達海底時，控制所述調平機構調節框架式主體的姿態，使所述框架式主體平穩立于海底；在觀測平臺回收時，所述系統電路控制所述釋放機構拋棄所述配重，并控制所述翼板收回，使觀測平臺在所述浮體的浮力作用下浮出水面。

進一步的，在所述無纜式海底觀測平臺中還設置有緩降油缸，所述緩降油缸的一端與所述框架式主體相鉸接，另一端與所述翼板相鉸接，所述系統電路通過控制所述緩降油缸的活塞桿伸縮，以驅動所述翼板展開或收回。

優選的，所述翼板優選設置四個，圍繞所述框架式主體的四周布設，在每一個翼板上優選鉸接兩個緩降油缸。配置兩個緩降油缸可以為翼板提供更大的驅動力，以克服更大的海水壓力，適應深海作業需求。

作為所述調平機構的一種優選結構設計，本發明在所述調平機構中設置有多個調平支腳和多個調平油缸，所述調平支腳位于框架式主體的底部，每一個調平支腳連接一個調平油缸；在所述浮球艙中安裝有姿態傳感器，檢測所述框架式主體的姿態，并生成姿態數據發送至所述系統電路；所述系統電路在框架式主體到達海底時，根據接收到的姿態數據控制調平油缸驅動所述調平支腳伸縮，以調節所述框架式主體的姿態，使其能夠穩定立于海底并達到水平狀態。