[發(fā)明專利]一種智能潛標

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011449063.7
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN113120162A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王淑青;雷桂斌;凌征;朱鳳芹;陳展翼;王建平
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東海洋大學(xué)
• 主分類號: B63B22/00
• 分類號: B63B22/00;B63B22/04;G01V1/18;G01V1/38;G01P5/24;G01S15/58;G01G21/02
• 代理公司: 北京商專永信知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11400
• 代理人: 歐陽石文

本發(fā)明公開了一種智能潛標，其包括主動發(fā)聲儀器、非主動發(fā)聲儀器、潛標控制器、主浮球、支架、系留纜、信號線纜、儀器鏈、錨鏈和重力錨；主動發(fā)聲儀器包括ADCP和單點海流計；非主動發(fā)聲儀器包括信標機、水聽器、潛標控制器、聲學(xué)釋放器和溫鹽深儀；潛標控制器其接口電路通過信號線纜連接主動發(fā)聲儀器和非主動發(fā)聲儀器的接口電路；水聽器的換能器設(shè)置在主浮球上的雙曲反射面的焦點處；聲信號經(jīng)雙曲反射面反射匯聚后傳送到換能器處，換能器將聲信號轉(zhuǎn)換為電信號，傳輸給潛標控制器處理，根據(jù)水聽器和ADCP測量結(jié)果啟動或停止主動發(fā)聲儀器。本發(fā)明智能潛標能避免因暴露自己遭到有意或無意的破壞，且降低單位觀測數(shù)據(jù)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種海洋觀測用潛標，具體地說是涉及一種高回收率的智能潛標。

背景技術(shù)

潛標可實現(xiàn)潛標布放點處海洋要素的長期連續(xù)測量，是少數(shù)可以進行海洋要素定點連續(xù)觀測的重要設(shè)備之一。潛標的核心設(shè)備：聲學(xué)多普勒流速剖面儀(Acoustic DopplerCurrent Profilers縮寫ADCP)是用換能器發(fā)射聲脈沖信號，聲脈沖信號通過水體中不均勻分布的泥沙顆粒和浮游生物反射，由換能器接收信號，經(jīng)測定多普勒頻移而測算出流速。ADCP具有能直接測出斷面的流速剖面、具有不擾動流場、測量歷時短和測速范圍大等特點。目前被廣泛用于海洋和河口的流場結(jié)構(gòu)的測量。

3500米潛標(CN202987464U)公開了潛標的基本結(jié)構(gòu)。定時衛(wèi)星通訊潛標(CN104890816A)既可保證能及時獲取海洋觀測資料，又可了解潛標的工作狀態(tài)，對潛標的可靠性和穩(wěn)定性等有巨大的幫助。實時傳輸潛標裝置(CN1967618A)公開了潛標實時傳輸技術(shù)。可將潛標水下工作狀態(tài)及觀測數(shù)據(jù)通過衛(wèi)星通訊浮標傳遞到岸站，長期浮在水面的衛(wèi)星通訊浮標，極易被過往船舶破壞并導(dǎo)致潛標水下觀測單元受到影響。當今無線電定向定位技術(shù)相當成熟，衛(wèi)星通信的時候極易暴露潛標布放位置。特別是在公海上觀測敏感海域的海洋要素，ADCP主動發(fā)出聲信號很容易被同頻率的水聲設(shè)備檢測到，主動發(fā)出聲信號極易暴露自己，遭到破壞而丟失，由于沒有身份識別系統(tǒng)，自己人也可能清除不明身份的潛標。

潛標損壞和丟失是一個長期困擾海洋調(diào)查的問題，貴重儀器丟失讓科研人員束手無策無計可施垂頭喪氣。根本原因是現(xiàn)有的海洋觀測潛標不能感知環(huán)境，確認安全后，才啟動主動聲學(xué)儀器工作，避免暴露自己，造成丟失。因此，研究一種在保證潛標自身安全的前提下穩(wěn)定工作的潛標十分必要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種智能潛標，本發(fā)明的智能潛標能夠感知環(huán)境，確認安全后，啟動主動聲學(xué)儀器工作，避免暴露和造成丟失；而且本發(fā)明的潛標控制器根據(jù)ADCP流速測量結(jié)果能夠重新設(shè)定采樣頻率，增加ADCP運行時間，降低單位觀測數(shù)據(jù)成本。

本發(fā)明所采用的技術(shù)解決方案是：一種智能潛標，其包括主動發(fā)聲儀器、非主動發(fā)聲儀器、潛標控制器、主浮球、支架、系留纜、信號線纜、儀器鏈、錨鏈和重力錨；所述主動發(fā)聲儀器包括ADCP和單點海流計；所述非主動發(fā)聲儀器包括信標機、水聽器、潛標控制器、聲學(xué)釋放器和溫鹽深儀；所述潛標控制器安裝在耐壓外殼中，設(shè)置在主浮球預(yù)留的空腔之中，所述潛標控制器的接口電路通過所述信號線纜連接所述主動發(fā)聲儀器的接口電路和所述非主動發(fā)聲儀器的接口電路；所述主浮球為餅狀，在其上面設(shè)置有雙曲反射面；所述水聽器的換能器設(shè)置在所述雙曲反射面的焦點處；聲信號經(jīng)所述雙曲反射面反射匯聚后傳送到所述水聽器的換能器處，所述換能器將聲信號轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)所述信號線纜傳輸給所述潛標控制器，所述潛標控制器處理所述水聽器聲信號，處理所述ADCP的流速數(shù)據(jù)，根據(jù)所述水聽器和所述ADCP測量結(jié)果啟動或停止主動發(fā)聲儀器。

所述的智能潛標，其中，所述支架為不銹鋼支架，分為下支架和上支架，上支架與下支架通過加長螺母連接為一體，下支架和上支架有四個立柱，軸對稱布置，支架的對稱軸與主浮球的對稱軸重合，上支架和下支架端部設(shè)置有外螺紋，加長螺母設(shè)置有內(nèi)螺紋，鎖緊螺母一和鎖緊螺母二防止加長螺母松動，可以通過調(diào)節(jié)加長螺母從而調(diào)節(jié)上支架和下支架對稱軸向的相對位置，從而保證水聽器位于雙曲反射面的焦點上。