[發明專利]浮標基海洋觀測系統

在審

• 申請號: 202010860486.1
• 申請日: 2020-08-25
• 公開（公告）號: CN111976897A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 張少偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院深海科學與工程研究所
• 主分類號: B63B22/00
• 分類號: B63B22/00;B63C11/52
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 魏毅宏

本發明提供的浮標基海洋觀測系統，包括水面浮標、系留機電纜、水體觀測節點及海底觀測節點，系留機電纜的兩端分別連接所述水面浮標及所述海底觀測節點，水體觀測節點設置于所述系留機電纜的中間部位，水面浮標的能源經系留機電纜傳輸至水體觀測節點及海底觀測節點，水體觀測節點將采集的水體數據及海底觀測節點將采集的海底數據經系留機電纜傳輸至水面浮標，實現海底、水體、海表觀測數據的實時回傳，本申請提供的浮標基海洋觀測系統可針對具體海洋現象和特定觀測區域，完成從海底至海表的三維空間的多學科實時觀測，并可結合任務需求進行回收、維護，重新布放在新的觀測區域。

技術領域

本發明涉及海洋觀測與監測領域，特別涉及一種浮標基海洋觀測系統。

背景技術

隨著海洋水文監測及海底觀測網技術的發展，海洋觀測浮標、海底觀測網在海洋觀測、近海觀測中的應用逐漸增多。現有浮標以海表觀測為主，難以實現海底觀測；海底觀測網規劃、施工周期長，以海底觀測為主，運營、維護、成本高。

發明內容

鑒于此，有必要提供一種兼具海表觀測和海底觀測的浮標基海洋觀測系統。

一種浮標基海洋觀測系統，包括水面浮標、系留機電纜、水體觀測節點及海底觀測節點，所述系留機電纜的兩端分別連接所述水面浮標及所述海底觀測節點，所述水體觀測節點設置于所述系留機電纜的中間部位，所述水面浮標的能源經所述系留機電纜傳輸至所述水體觀測節點及海底觀測節點，所述水體觀測節點將采集的水體數據及所述海底觀測節點將采集的海底數據經所述系留機電纜傳輸至所述水面浮標。

在其中一些實施例中，所述水面浮標包括浮標架、太陽能板、浮標浮體、蓄電池、電子艙、浮標水密艙、浮體承重支架及浮標端法蘭過渡件，所述浮標架、所述浮標水密艙及所述浮標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架上；所述蓄電池及電子艙安裝在所述浮標水密艙的內部，所述過渡法蘭盤的一側固定于所述浮標承重支架的底部，另一側連接所述系留機電纜。

在其中一些實施例中，所述太陽能板可持續提供可再生能源，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。

在其中一些實施例中，所述太陽能板選用4塊或8塊，所述蓄電池選用24VDC，所述浮標浮體采用高分子材料以提供儲備浮力，所述浮標架選用不銹鋼材料，用于固定所述浮標架、所述浮標水密艙及所述浮標端法蘭。

在其中一些實施例中，所述系留機電纜包括萬向節、錨鏈、錨鏈法蘭盤、錨鏈承重頭、機電傳輸纜、橡膠外護套、橡膠內護套、橡膠外護套卡箍、橡膠內護套卡箍、承重螺母、銷軸及系留機電纜端法蘭過渡件，所述萬向節為兩個且分別位于所述系留機電纜與所述水面浮標的連接處及所述系留機電纜與所述海底觀測節點的連接處，所述萬向節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護套，所述橡膠內護套通過所述橡膠內護套卡箍固定在上述錨鏈承重頭上，所述橡膠內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，所述水面浮標的系留力通過所述萬向節依次傳輸至所述錨鏈法蘭盤、錨鏈承重頭及錨鏈。

在其中一些實施例中，所述萬向節包括兩個萬向節法蘭盤、一個萬向節十字軸及4個萬向節軸套，所述十字軸的4個軸肩分別通過4個萬向節軸套固定在所述兩個萬向節法蘭盤的軸孔上。

在其中一些實施例中，所述水體觀測節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的電子器件完成水體觀測節點的數據采集/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。