本發(fā)明涉及海洋觀測(cè)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,具體是一種用于海洋觀測(cè)的潛標(biāo)。
背景技術(shù):
海洋潛標(biāo)系統(tǒng)是海洋環(huán)境觀測(cè)的重要設(shè)備之一。根據(jù)潛標(biāo)與水面支持設(shè)備(母船或平臺(tái))間聯(lián)系方式的不同,可以大致分為兩大類:一類是有纜水下觀測(cè)潛標(biāo),通過電纜由母船向其提供動(dòng)力,人在母船上通過電纜對(duì)其進(jìn)行遙控;另一類是無纜水下觀測(cè)潛標(biāo),也叫水下自主式觀測(cè)潛標(biāo)。
傳統(tǒng)的有纜式海洋觀測(cè)潛標(biāo)系統(tǒng)一般由水下部分和水上機(jī)組成。水下部分一般由主浮體、探測(cè)儀器、浮子錨系系統(tǒng)和釋放器組成。通常主浮體布放在海面下100米左右或更深的區(qū)域中;錨系系統(tǒng)將整個(gè)系統(tǒng)固定在某一選定的測(cè)點(diǎn)上。在主浮體與錨之間的系留繩索上,根據(jù)需要掛放多層自動(dòng)觀測(cè)儀器和浮子,在系留索與錨的連接處安裝釋放器。海洋潛標(biāo)系統(tǒng)由工作船布放,觀測(cè)儀器在水下進(jìn)行長(zhǎng)周期的自動(dòng)觀測(cè)并將觀測(cè)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存。回收系統(tǒng)時(shí),工作船到達(dá)原測(cè)點(diǎn),水上機(jī)發(fā)送指令使釋放器釋放錨塊,系統(tǒng)上浮回收。
現(xiàn)有的有纜式海洋觀測(cè)潛標(biāo),其觀測(cè)儀器電量用完后,需要將其回收,進(jìn)行充電后才能繼續(xù)使用,使用不方便,且耗費(fèi)大量的人力,另外現(xiàn)有的有纜式海洋觀測(cè)潛標(biāo),一般將觀測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在觀測(cè)儀器內(nèi),待潛標(biāo)回收后才能獲取數(shù)據(jù),不利于數(shù)據(jù)的定期收集。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種用于海洋觀測(cè)的潛標(biāo),以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種用于海洋觀測(cè)的潛標(biāo),包括豎向布置的纜繩,以及設(shè)置在纜繩上部的第一溫鹽鏈、第二溫鹽鏈、第一微尺度定點(diǎn)湍流計(jì)、第二微尺度定點(diǎn)湍流計(jì)、主浮體和座體;所述座體設(shè)置在纜繩的頂端,且漂浮在海面上,座體上架設(shè)有多個(gè)作為供電電源的太陽能電池片;所述座體上安裝有波浪觀測(cè)儀;所述第一溫鹽鏈位于第二溫鹽鏈上方,第一溫鹽鏈和第二 溫鹽鏈均包括溫度儀、溫深儀和溫鹽深儀;所述主浮體位于第一溫鹽鏈與第二溫鹽鏈之間,主浮體上安裝有多普勒流速剖面儀;所述纜繩中部設(shè)置有往復(fù)式微尺度湍流剖面儀,在往復(fù)式微尺度湍流剖面儀的行程的上下兩端分別設(shè)置有上限位器和下限位器;所述纜繩下部設(shè)置有多個(gè)高精度溫鹽深儀和多個(gè)單點(diǎn)式海流計(jì);所述纜繩頂端設(shè)置有第一子浮體,纜繩中部設(shè)置有第二子浮體;所述纜繩底部設(shè)置有錨泊單元;所述主浮體側(cè)壁上設(shè)置有多個(gè)用于轉(zhuǎn)存觀測(cè)數(shù)據(jù)的衛(wèi)星通訊浮標(biāo),衛(wèi)星通訊浮標(biāo)通過定時(shí)釋放裝置連接主浮體,主浮體內(nèi)還設(shè)置有控制定時(shí)釋放裝置動(dòng)作的控制器。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述太陽能電池片為多晶硅太陽能電池。
作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案:所述座體內(nèi)置有g(shù)ps定位裝置。
作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案:所述多普勒流速剖面儀共有兩個(gè),分別位于主浮體的頂端和底端。
作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案:所述往復(fù)式微尺度湍流剖面儀上安裝有溫鹽深儀、海流計(jì)以及觀測(cè)湍流的剪切探頭與快速溫度探頭。
作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案:所述錨泊單元包括雙并聯(lián)聲學(xué)釋放器、錨鏈和重力錨,雙并聯(lián)聲學(xué)釋放器通過錨鏈連接至重力錨。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:1、該用于海洋觀測(cè)的潛標(biāo)能夠同步獲取海洋溫度、鹽度、密度、壓力、流速、流向等宏觀尺度參量以及海洋上層湍流定點(diǎn)數(shù)據(jù)和海洋深層湍流的剖面數(shù)據(jù)等微觀尺度參量,所有獲得的觀測(cè)數(shù)據(jù)均轉(zhuǎn)存到衛(wèi)星通訊浮標(biāo)內(nèi)。一定時(shí)間后,控制器控制定時(shí)釋放裝置釋放衛(wèi)星通訊浮標(biāo),衛(wèi)星通訊浮標(biāo)浮出到水面后,通過衛(wèi)星與岸站系統(tǒng)通信,并將觀測(cè)數(shù)據(jù)傳送給岸站系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)了在潛標(biāo)回收之前就能夠定期獲得觀測(cè)數(shù)據(jù)。2、該用于海洋觀測(cè)的潛標(biāo),通過太陽能電池片為潛標(biāo)上的其他觀測(cè)儀器進(jìn)行供電,從而使該潛標(biāo)實(shí)現(xiàn)自供電,無需頻繁收回潛標(biāo)以進(jìn)行充電,從而大大節(jié)省了人力,使用方便,所述座體內(nèi)置有g(shù)ps定位裝置,通過gps定位裝置,用于為潛標(biāo)定位,便于人們找到該潛標(biāo)。
附圖說明
圖1為用于海洋觀測(cè)的潛標(biāo)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1-纜繩、2-第一溫鹽鏈、3-第二溫鹽鏈、4-第一微尺度定點(diǎn)湍流計(jì)、5-第二微尺度定點(diǎn)湍流計(jì)、6-主浮體、7-多普勒流速剖面儀、8-往復(fù)式微尺度湍流剖面儀、9-上限位器、10-下限位器、11-高精度溫鹽深儀、12-單點(diǎn)式海流計(jì)、13-第一子浮體、14-第二子浮體、15-雙并聯(lián)聲學(xué)釋放器、16-錨鏈、17-重力錨、18-座體、19-太陽能電池片、20-gps定位裝置、21-衛(wèi)星通訊浮標(biāo)、22-定時(shí)釋放裝置、23-波浪觀測(cè)儀。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本專利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
請(qǐng)參閱圖1,一種用于海洋觀測(cè)的潛標(biāo),包括豎向布置的纜繩1,以及設(shè)置在纜繩1上部的第一溫鹽鏈2、第二溫鹽鏈3、第一微尺度定點(diǎn)湍流計(jì)4、第二微尺度定點(diǎn)湍流計(jì)5、主浮體6和座體18;所述座體18設(shè)置在纜繩1的頂端,且漂浮在海面上,座體18上架設(shè)有多個(gè)作為供電電源的太陽能電池片19,太陽能電池片19能夠?yàn)闈摌?biāo)上的其他觀測(cè)儀器進(jìn)行供電,從而使該潛標(biāo)實(shí)現(xiàn)自供電,無需頻繁收回潛標(biāo)以進(jìn)行充電,從而大大節(jié)省了人力,使用方便,優(yōu)選的,所述太陽能電池片19為多晶硅太陽能電池,所述座體18內(nèi)置有g(shù)ps定位裝置20,通過gps定位裝置20,用于為潛標(biāo)定位,便于人們找到該潛標(biāo);所述座體18上安裝有波浪觀測(cè)儀23;
所述第一溫鹽鏈2位于第二溫鹽鏈3上方,第一溫鹽鏈2和第二溫鹽鏈3均集成有溫度儀、溫深儀和溫鹽深儀,用于觀測(cè)表層至水下1000m剖面的溫鹽變化,第一微尺度定點(diǎn)湍流計(jì)4和第二微尺度定點(diǎn)湍流計(jì)5用于海洋上層微尺度湍流定點(diǎn)觀測(cè);所述主浮體6位于第一溫鹽鏈2與第二溫鹽鏈3之間,主浮體6上安裝有多普勒流速剖面儀7,優(yōu)選的,所述多普勒流速剖面儀7共有兩個(gè),分別位于主浮體6的頂端和底端,位于主浮體6頂端的多普勒流速剖面儀7用于觀測(cè)主浮體6向上500m的流場(chǎng),位于主浮體6底端的多普勒流速剖面儀7用于觀測(cè)主浮體6向下500m的流場(chǎng);所述纜繩1中部設(shè)置有往復(fù)式微尺度湍流剖面儀8,在往復(fù)式微尺度湍流剖面儀8的行程的上下兩端分別設(shè)置有上限位器9和下限位器10,其中上限位器9位于水深約1000m處,下限位器10位于水深約2500m處, 往復(fù)式微尺度湍流剖面儀8上安裝有溫鹽深儀、海流計(jì)以及觀測(cè)湍流的剪切探頭與快速溫度探頭等,往復(fù)式微尺度湍流剖面儀8在水深1000m到2500m范圍內(nèi),沿著纜繩1做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)對(duì)海洋溫度、鹽度、密度、壓力、三維流速和微尺度湍流測(cè)量;所述纜繩1下部設(shè)置有多個(gè)高精度溫鹽深儀11和多個(gè)單點(diǎn)式海流計(jì)12,高精度溫鹽深儀11機(jī)單點(diǎn)式海流計(jì)12分布在水深2500m到黑底處,以實(shí)現(xiàn)深海溫度、鹽度及流速的測(cè)量;所述纜繩1頂端設(shè)置有第一子浮體13,纜繩1中部設(shè)置有第二子浮體14,第一子浮體13和第二子浮體14能夠根據(jù)需要為潛標(biāo)提供凈浮力;
所述纜繩1底部設(shè)置有錨泊單元,所述錨泊單元包括雙并聯(lián)聲學(xué)釋放器15、錨鏈16和重力錨17,雙并聯(lián)聲學(xué)釋放器15通過錨鏈16連接至重力錨17,重力錨17位于潛標(biāo)的最低端,為整個(gè)潛標(biāo)提供系留重力;所述主浮體6側(cè)壁上設(shè)置有多個(gè)用于轉(zhuǎn)存觀測(cè)數(shù)據(jù)的衛(wèi)星通訊浮標(biāo)21,衛(wèi)星通訊浮標(biāo)21通過定時(shí)釋放裝置22連接主浮體6,主浮體6內(nèi)還設(shè)置有控制定時(shí)釋放裝置22動(dòng)作的控制器,一定時(shí)間后,控制器控制定時(shí)釋放裝置22釋放衛(wèi)星通訊浮標(biāo)21,衛(wèi)星通訊浮標(biāo)21浮出到水面后,通過衛(wèi)星與岸站系統(tǒng)通信,并將觀測(cè)數(shù)據(jù)和gps定位信息傳送給岸站系統(tǒng),衛(wèi)星通訊浮標(biāo)21與岸站系統(tǒng)之間具體的通訊模式在此不加限制,可以采用北斗系統(tǒng)、國(guó)際海事衛(wèi)星、argos系統(tǒng)或者在近岸處選擇手機(jī)信號(hào)通訊等,衛(wèi)星通訊浮標(biāo)21在回收后可以重復(fù)使用。
所述用于海洋觀測(cè)的潛標(biāo)能夠同步獲取海洋溫度、鹽度、密度、壓力、流速、流向等宏觀尺度參量以及海洋上層湍流定點(diǎn)數(shù)據(jù)和海洋深層湍流的剖面數(shù)據(jù)等微觀尺度參量,所有獲得的觀測(cè)數(shù)據(jù)均轉(zhuǎn)存到衛(wèi)星通訊浮標(biāo)21內(nèi)。一定時(shí)間后,控制器控制定時(shí)釋放裝置22釋放衛(wèi)星通訊浮標(biāo)21,衛(wèi)星通訊浮標(biāo)21浮出到水面后,通過衛(wèi)星與岸站系統(tǒng)通信,并將觀測(cè)數(shù)據(jù)和gps定位信息傳送給岸站系統(tǒng)。從而實(shí)現(xiàn)了在潛標(biāo)回收之前就能夠定期獲得觀測(cè)數(shù)據(jù)。所述用于海洋觀測(cè)的潛標(biāo),通過太陽能電池片19為潛標(biāo)上的其他觀測(cè)儀器進(jìn)行供電,從而使該潛標(biāo)實(shí)現(xiàn)自供電,無需頻繁收回潛標(biāo)以進(jìn)行充電,從而大大節(jié)省了人力,使用方便,所述座體18內(nèi)置有g(shù)ps定位裝置20,通過gps定位裝置20,用于為潛標(biāo)定位,便于人們找到該潛標(biāo)。
上面對(duì)本專利的較佳實(shí)施方式作了詳細(xì)說明,但是本專利并不限于上述實(shí)施方式,在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi),還可以在不脫離本專利宗旨的前提下作出各種變化。