[發明專利]一種用于監測不同水層物質輸運路徑的漂流裝置

有效

• 申請號: 202010869663.2
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN112173010B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 黃惠明;張薇娜;李思琪
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: B63B22/00
• 分類號: B63B22/00;G01S19/14;G01S19/39
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 錢玲玲

本發明公開了一種用于監測不同水層物質輸運路徑的漂流裝置，包括殼體和與殼體密封連接的密封蓋，殼體內設有固定板、蓄電池和北斗定位器，蓄電池和北斗定位器設置于固定板和密封蓋之間，北斗定位器與蓄電池電連接，固定板與殼體底壁之間填充有黃沙；該裝置還包括浮球，浮球內設有外接天線，北斗定位器與外接天線電連接，外接天線與控制端電連接；本發明實現了對漂流裝置在野外大范圍海域不同水深進行長時間漂移的軌跡的實時觀測，極大地減弱了海洋表面的風、波浪等動力對水下漂流裝置的附加拖曳作用，能更為真實的反映物質在水下不同水深大范圍、長時間尺度的連續輸運過程及路徑。

技術領域

本發明涉及水下物質輸運路徑監測技術領域，具體是一種用于監測不同水層物質輸運路徑的漂流裝置。

背景技術

大范圍不同水層的物質輸運路徑監測是河口海岸物質運動研究的重要組成部分，也是現階段科學研究的熱點。野外實際河口海岸水域背景下的大范圍物質輸運路徑測量，尤其是不同水層物質輸運路徑測量是本專業領域研究的重點，也是獲取物質輸運研究第一手資料的核心問題之一。

現階段，對于實際河口海岸背景下的大范圍不同水層物質輸運路徑的測量還尚未能夠直接加以解決，往往需要采用間接的方式加以開展。

例如，采用數值模擬的方法模擬物質輸運的過程，給出河口海岸區域物質輸運的路徑，不過，由于數值模擬涉及大范圍、長時間尺度的計算，對于大面水層物質運動監測資料的需求較高，且模擬計算時間也與計算設備的性能成正比，物質輸運路徑監測的范圍越大、時間越長，物質輸運的模擬精度相對越低，對計算設備的性能要求也越高，因而經濟性不高。

又如，綜合采用野外物質大面采樣監測、室內分析的方法，研究物質輸運的路徑及過程。然而，此類方法對于大面采樣監測的要求較高，且時間及空間間隔上受設備、人員、天氣、環境等諸多因素的共同制約，物質輸運監測范圍及監測時間越長，所需耗費的時間和人員、經濟等投入越高，效率極低。同時，室內分析的方法雖能一定程度上揭示物質輸運的方向，但同樣受大面監測資料時空精度的限制，難以充分反映物質輸運的完整路徑及過程。

再如，采用衛星遙感的方法，跟蹤物質輸運的過程，進而給出物質輸運的路徑。但是，現階段衛星遙感反演技術主要應用于水體表面的物質輸運監測，如根據監測海上船舶事故造成溢油后的油膜漂移擴散，其難以對水下不同水深處的物質輸運進行實時監測。同時，受衛星遙感圖像時間間隔、氣候環境等條件制約，其更難以實現實時的水下物質輸運路徑監測。

因而，為解決上述方法及技術的不足，現階段往往采用漂流瓶的方式開展物質輸運研究。不過，由于漂流瓶懸浮于水面，漂流瓶的漂流路徑雖能一定程度上反映水體表面的物質輸運過程，但由于疊加了風、浪對漂流瓶的額外拖曳作用，使得漂流瓶的漂移路徑無法完全反映水體表面不受風、浪等作用的近似可溶性物質的漂移軌跡，更無法反映水下物質的輸運路徑。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于監測不同水層物質輸運路徑的漂流裝置，以解決現有技術中不能對不同水層物質輸運路徑進行實時準確監測的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

本發明提供了一種用于監測不同水層物質輸運路徑的漂流裝置，包括殼體和與殼體密封連接的密封蓋，殼體內設有固定板、蓄電池和北斗定位器，蓄電池和北斗定位器設置于固定板和密封蓋之間，北斗定位器與蓄電池電連接，固定板與殼體底壁之間填充有黃沙；該裝置還包括浮球，浮球內設有外接天線，北斗定位器與外接天線電連接，外接天線與控制端電連接。

進一步的，浮球內還設有固定支架和電線卷盤，固定支架與浮球固定連接，電線卷盤與固定支架固定連接，電線卷盤上的電線一端與外接天線連接，另一端穿過密封蓋與北斗定位器連接。

進一步的，殼體置于預設試驗水深的海區內，浮球置于海面上，北斗定位器與外接天線之間的電線的長度至少為預設試驗水深的1.5倍。

進一步的，蓄電池包括鋰電池組。