[發(fā)明專利]深海自升式三腳架海底邊界層觀測系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910016441.3
• 申請日: 2019-01-08
• 公開（公告）號: CN109883464A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐景平;任翀;畢乃雙;劉書峰;王保鐸;段海欽
• 申請（專利權(quán)）人: 中國海洋大學(xué)
• 主分類號: G01D11/30
• 分類號: G01D11/30;F16M11/22
• 代理公司: 北京匯捷知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11531
• 代理人: 李宏偉

本發(fā)明公開了自升式三腳架海底邊界層觀測系統(tǒng)，由陸上部分及水下部分組成，陸上部分包括聲學(xué)應(yīng)答釋放甲板單元，無線電接收機(jī)組成；水下部分由壓載錨，坐底平臺，聲學(xué)應(yīng)答釋放器，海洋觀測儀器，回收定位設(shè)備和三腳架組成；其中坐底平臺包括結(jié)構(gòu)框架，固體浮力材料和玻璃浮球；海洋觀測儀器包括ADCP，水下攝像機(jī)，透射計(jì)，ADV；回收定位設(shè)備包括閃光燈，無線電信標(biāo)機(jī)。本發(fā)明的有益效果是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，便于布放和回收，數(shù)據(jù)采集效率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于海洋探測技術(shù)領(lǐng)域，涉及自升式三腳架海底邊界層觀測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

自升式三腳架海底邊界層觀測系統(tǒng)可正常工作于海深6000米處，用于采集深海海底圖像視頻、底邊界流及溫鹽、濁度等長期連續(xù)觀測數(shù)據(jù)，可用于深海底邊界層沉積動(dòng)力學(xué)研究。系統(tǒng)布放于海底，通過聲學(xué)釋放器進(jìn)行系統(tǒng)回收。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供自升式三腳架海底邊界層觀測系統(tǒng)，本發(fā)明的有益效果是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，便于布放和回收，數(shù)據(jù)采集效率高。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案由陸上部分及水下部分組成，陸上部分包括聲學(xué)應(yīng)答釋放甲板單元，銥星信標(biāo)接收單元組成；水下部分由壓載錨，坐底平臺，聲學(xué)應(yīng)答釋放器，海洋觀測儀器，回收定位設(shè)備和三腳架組成；其中坐底平臺包括結(jié)構(gòu)框架，固體浮力材料、儀器固定單元和玻璃浮球；海洋觀測儀器包括聲學(xué)剖面流速儀(ADCP)，水下攝像機(jī)，透射計(jì)，聲學(xué)點(diǎn)式流速儀(ADV)；回收定位設(shè)備包括閃光燈，銥星信標(biāo)機(jī)。

進(jìn)一步，三腳架包括結(jié)構(gòu)框架、固體浮力材料、聚甲醛卡箍及壓載錨；結(jié)構(gòu)框架采用Φ38×4不銹鋼316鋼管焊接而成，分為上層框架和支撐腿，上層框架用于安裝測量設(shè)備、釋放器和水面輔助回收設(shè)備，支撐腿下端安裝壓載錨，三條支撐腿兩腿間距2m，支撐腿底座距上層框架底部1.5m，確保不擾流，三腳架總重約150kg。預(yù)留ADCP、透射計(jì)、ADV、氙氣閃光燈和銥星信標(biāo)機(jī)安裝接口，支撐腿內(nèi)安裝彈簧，在系統(tǒng)回收中提供初始分離力，提高設(shè)備回收可靠性，所有測量儀器采用聚甲醛卡箍固定在結(jié)構(gòu)框架上。

進(jìn)一步，固體浮力材料選用玻璃微珠材料，牌號GFC-600，密度0.6g/cm3，安全使用水深6500m，固體浮力材料分為三塊，均勻分布安裝，與框架上層平臺螺栓連接，每塊提供浮力100kg，總浮力300kg。

進(jìn)一步，壓載錨用Q235碳素鋼制成，每塊重量100kg，共3塊,總重300kg，壓載錨與支撐腿之間通過直徑6mm不銹鋼316鋼絲繩連接拔銷，鋼絲繩中間串接調(diào)整螺栓收緊鋼絲繩長度，兩套應(yīng)答釋放器連接長度0.6m的短環(huán)鏈兩端，短環(huán)鏈上套一個(gè)直徑160mm的不銹鋼圓環(huán)，圓環(huán)上同時(shí)連接錨上的3根鋼絲繩，當(dāng)應(yīng)答釋放器響應(yīng)動(dòng)作后，短環(huán)鏈釋放使不銹鋼圓環(huán)滑脫，從而使鋼絲繩放松，支撐腿上的拔銷松脫，釋放壓載錨。

進(jìn)一步，玻璃浮球外徑432mm，空氣重量17.2kg，水下正浮力26kg，自升式三腳架配置2個(gè)玻璃浮球通過凱夫拉纜與結(jié)構(gòu)框架上部連接，用途包括：

(1)三腳架投放時(shí)可以穩(wěn)定坐底平臺著底姿態(tài)；

(2)三腳架回收時(shí)便于打撈；

(3)通過浮球數(shù)量調(diào)整系統(tǒng)浮力，便于搭載儀器設(shè)備擴(kuò)展。表1為各部件數(shù)據(jù)。

附圖說明

圖1是自升式三腳架海底邊界層觀測系統(tǒng)組成示意圖；

圖2是自升式三腳架海底邊界層觀測系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是錨系分離結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。