[發明專利]深海感應耦合垂直剖面同步實時觀測系統

在審

• 申請號: 201910171915.1
• 申請日: 2019-03-07
• 公開（公告）號: CN109737926A
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 陳永華;劉慶奎;姜靜波;倪佐濤;李曉龍;姜斌
• 申請（專利權）人: 中國科學院海洋研究所
• 主分類號: G01C13/00
• 分類號: G01C13/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 白振宇

本發明屬于海洋觀測領域，具體地說是一種深海感應耦合垂直剖面同步實時觀測系統，海表面通信浮子與主浮體之間通過水下感應耦合傳輸纜及水下電轉環相連，水下感應耦合傳輸纜上安裝有浮力浮球串；深海聲學釋放器的上下兩端分別連接有凱夫拉繩，上端的凱夫拉繩上安裝有深水浮球，且上端的凱夫拉繩與主浮體之間通過水下感應耦合傳輸纜及水下電轉環相連，下端的凱夫拉繩上連接有錨定重塊；海表面通信浮子與主浮體之間的水下感應耦合傳輸纜上以及主浮體與深海聲學釋放器之間的水下感應耦合傳輸纜上均安裝有測量采集單元。本發明具有同步工作、垂直剖面定點長時間觀測和數據實時傳輸到岸站的特點。

技術領域

本發明屬于海洋觀測領域，具體地說是一種深海感應耦合垂直剖面同步實時觀測系統。

背景技術

觀測技術是促進海洋科學逐漸走向成熟的關鍵因素之一，海洋科學從物理、生物到地質，從海氣交換到大洋剖面水體，觀測尺度和范圍跨越時間和空間幾十個數量級。目前隨著觀測技術的發展，海洋科學發展所依賴的海洋數據獲取方式正在從“考察”向“觀測”轉變，而且海洋環境監測己進入從空間、沿岸、水面及水下對海洋環境進行全方位、全天候立體監測的時代。然而,目前我國大部分的海洋環境監測技術仍然依靠船舶觀測和臺站觀測技術周期性的采集海洋表層或有限的一些水層的要素數據,對于海洋次表層以及深層水下的資料十分稀缺。隨著人們對海洋科學認知需求的提升,僅僅依靠表層或有限水層的要素數據,難以對我國廣闊海域的物理、生物、化學環境等多方面狀況進行深入了解,無法滿足全方位的立體監測要求,不能適應我國海洋經濟發展的需要。

實時獲取、連續監測深海剖面海洋參數，在預報和減災上可以為海洋環境數值預報和災害性海況遙測提供數據資料；在軍事上可以提供海洋環境實測數據，用于聲納作用距離預報和潛艇航行航道保障；在海洋科學研究中具有重要意義。因此,在當前的經濟與技術發展水平條件下,如何實時高效地效獲取深海水體垂直剖面的海洋環境要素成為深遠海觀測的重要內容。

發明內容

為了實時高效地獲取深海水體垂直剖面的海洋環境要素，本發明的目的在于提供一種深海感應耦合垂直剖面同步實時觀測系統。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

本發明包括主浮體、深海聲學釋放器、錨定重塊、測量采集單元、陸基支撐數據接收處理系統及與該陸基支撐數據接收處理系統進行通訊的海表面通信浮子，其中海表面通信浮子與主浮體之間通過水下感應耦合傳輸纜及水下電轉環相連，該水下感應耦合傳輸纜上安裝有浮力浮球串；所述深海聲學釋放器的上下兩端分別連接有凱夫拉繩，上端的凱夫拉繩上安裝有深水浮球，且該上端的凱夫拉繩與所述主浮體之間通過水下感應耦合傳輸纜及水下電轉環相連，下端的凱夫拉繩上連接有錨定重塊；所述海表面通信浮子與主浮體之間的水下感應耦合傳輸纜上以及主浮體與深海聲學釋放器之間的水下感應耦合傳輸纜上均安裝有測量采集單元；

其中：所述海表面通信浮子包括水密通信天線裝置、密封艙蓋、殼體、衛星通信模塊及控制與電源模塊，該殼體上密封安裝有密封艙蓋，所述衛星通信模塊及控制與電源模塊分別安裝在殼體內，該控制與電源模塊為衛星通信模塊供電；所述水密通信天線裝置安裝在密封艙蓋上，所述陸基支撐數據接收處理系統通過該水密通信天線裝置與衛星通信模塊進行通訊；

所述水密通信天線裝置包括天線密封蓋板、天線密封底托、衛星天線及密封管，該密封管的一端安裝在所述密封艙蓋上，另一端密封連接有天線密封底托，所述天線密封底托上密封連接的天線密封蓋板，所述衛星天線容置于天線密封蓋板與天線密封底托圍成的空間內部，并穿過所述密封管、與所述衛星通信模塊相連；

所述水下感應耦合傳輸纜包括鋼絲繩、包塑層、承重纜及耐磨層，該包塑層包裹在鋼絲繩外，所述承重纜包裹在包塑層外側，該承重纜的外表面上涂覆有耐磨層；所述包塑層的長度小于鋼絲繩的長度，即該鋼絲繩的兩端直接包裹所述承重纜；

所述浮力浮球串包括浮球架及安裝在該浮球架上的浮球，所述浮球架連接于海表面通信浮子與主浮體之間的水下感應耦合傳輸纜上；