[發(fā)明專利]浮標(biāo)基海洋觀測系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010860486.1
• 申請日: 2020-08-25
• 公開（公告）號: CN111976897A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張少偉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院深海科學(xué)與工程研究所
• 主分類號: B63B22/00
• 分類號: B63B22/00;B63C11/52
• 代理公司: 深圳市科進知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44316
• 代理人: 魏毅宏

1.一種浮標(biāo)基海洋觀測系統(tǒng)，其特征在于，包括水面浮標(biāo)、系留機電纜、水體觀測節(jié)點及海底觀測節(jié)點，所述系留機電纜的兩端分別連接所述水面浮標(biāo)及所述海底觀測節(jié)點，所述水體觀測節(jié)點設(shè)置于所述系留機電纜的中間部位，所述水面浮標(biāo)的能源經(jīng)所述系留機電纜傳輸至所述水體觀測節(jié)點及海底觀測節(jié)點，所述水體觀測節(jié)點將采集的水體數(shù)據(jù)及所述海底觀測節(jié)點將采集的海底數(shù)據(jù)經(jīng)所述系留機電纜傳輸至所述水面浮標(biāo)。

2.如權(quán)利要求1所述的浮標(biāo)基海洋觀測系統(tǒng)，其特征在于，所述水面浮標(biāo)包括浮標(biāo)架、太陽能板、浮標(biāo)浮體、蓄電池、電子艙、浮標(biāo)水密艙、浮體承重支架及浮標(biāo)端法蘭過渡件，所述浮標(biāo)架、所述浮標(biāo)水密艙及所述浮標(biāo)端法蘭過渡件固定在所述浮體承重支架上，所述太陽能板固定于所述浮標(biāo)架上；所述蓄電池及電子艙安裝在所述浮標(biāo)水密艙的內(nèi)部，所述過渡法蘭盤的一側(cè)固定于所述浮標(biāo)承重支架的底部，另一側(cè)連接所述系留機電纜。

3.如權(quán)利要求2所述的浮標(biāo)基海洋觀測系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽能板可持續(xù)提供可再生能源，所述蓄電池儲存所述能源，所述電子艙通過水密穿艙線纜與外部及所述系留機電纜信號連接。

4.如權(quán)利要求3所述的浮標(biāo)基海洋觀測系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽能板選用4塊或8塊，所述蓄電池選用24VDC，所述浮標(biāo)浮體采用高分子材料以提供儲備浮力，所述浮標(biāo)架選用不銹鋼材料，用于固定所述浮標(biāo)架、所述浮標(biāo)水密艙及所述浮標(biāo)端法蘭。

5.如權(quán)利要求4所述的浮標(biāo)基海洋觀測系統(tǒng)，其特征在于，所述系留機電纜包括萬向節(jié)、錨鏈、錨鏈法蘭盤、錨鏈承重頭、機電傳輸纜、橡膠外護套、橡膠內(nèi)護套、橡膠外護套卡箍、橡膠內(nèi)護套卡箍、承重螺母、銷軸及系留機電纜端法蘭過渡件，所述萬向節(jié)為兩個且分別位于所述系留機電纜與所述水面浮標(biāo)的連接處及所述系留機電纜與所述海底觀測節(jié)點的連接處，所述萬向節(jié)與所述錨鏈法蘭盤固定連接，所述錨鏈承重頭與錨鏈通過銷軸固定連接，所述錨鏈法蘭盤通過所述承重螺母固定在所述錨鏈承重頭上，所述錨鏈及錨鏈承重頭的外部包覆所述橡膠內(nèi)護套，所述橡膠內(nèi)護套通過所述橡膠內(nèi)護套卡箍固定在上述錨鏈承重頭上，所述橡膠內(nèi)護套的外部以螺旋線形式纏繞所述機電傳輸纜，所述機電傳輸纜的外部包覆橡膠外護套，所述橡膠外護套的兩端通過所述橡膠外護套卡箍固定在所述錨鏈法蘭盤上，所述水面浮標(biāo)的系留力通過所述萬向節(jié)依次傳輸至所述錨鏈法蘭盤、錨鏈承重頭及錨鏈。

6.如權(quán)利要求5所述的浮標(biāo)基海洋觀測系統(tǒng)，其特征在于，所述萬向節(jié)包括兩個萬向節(jié)法蘭盤、一個萬向節(jié)十字軸及4個萬向節(jié)軸套，所述十字軸的4個軸肩分別通過4個萬向節(jié)軸套固定在所述兩個萬向節(jié)法蘭盤的軸孔上。

7.如權(quán)利要求6所述的浮標(biāo)基海洋觀測系統(tǒng)，其特征在于，所述水體觀測節(jié)點包括水體觀測支架、水體觀測電控水密艙、電控水密艙支架，所述水體觀測電控水密艙固定于所述電控水密艙支架上，所述電控水密艙支架與所述水體觀測支架固定連接，所述系留機電纜通過錨鏈法蘭盤固定在所述水體觀測支架上，所述機電傳輸纜通過水下接插件與水體觀測電控水密艙連接，所述水體觀測電控水密艙內(nèi)的電子器件完成水體觀測節(jié)點的數(shù)據(jù)采集/傳輸及直流降壓，觀測儀器固定在所述水體觀測支架上通過水下接插件與水體觀測電控水密艙連接。

8.如權(quán)利要求7所述的浮標(biāo)基海洋觀測系統(tǒng)，其特征在于，所述海底觀測節(jié)點包括海底支架、海底耐壓水密艙、海底耐壓水密艙夾具、錨塊、聲學(xué)釋放器、凱夫拉繩及繩盤架，其中：

所述海底耐壓水密艙夾具及所述聲學(xué)釋放器固定在所述海底支架上，所述海底耐壓水密艙固定在所述海底耐壓水密艙夾具上，所述錨塊固定連接在所述海底聲學(xué)釋放器的下部，所述的凱夫拉繩纏繞在所述繩盤架上，所述凱夫拉繩的兩側(cè)末端，一端固定在所述海底支架上，一端固定在所述錨塊上。

9.如權(quán)利要求8所述的浮標(biāo)基海洋觀測系統(tǒng)，其特征在于，所述錨塊采用重力錨以實現(xiàn)了對水面浮標(biāo)的系留；所述聲學(xué)釋放器將所述錨塊從海底觀測節(jié)點分離出來，所述錨塊分離后海底觀測節(jié)點在海底支架的儲備浮力作用下，浮出水面；所述海底支架由多段無縫高強度鋁管焊接而成，用于提供儲備浮力。

10.如權(quán)利要求9所述的浮標(biāo)基海洋觀測系統(tǒng)，其特征在于，在所述水體觀測節(jié)點及海底觀測節(jié)點之間的系留機電纜上還設(shè)置有浮球，所述浮球包括浮球浮體及浮球承重架，所述浮球浮體固定在所述浮球承重架上，所述浮球承重架兩端分別連接系留機電纜。