The invention discloses an ocean internal wave monitoring system with cable submarine buoy based on vector sensor. The method uses vector sensor as internal wave detecting instrument, passively collects and processes acoustic signals emitted by sound source to achieve the purpose of internal wave detection and early warning. The invention comprises a sound source mounted on an offshore platform, a vector sensor submarine fixed on the seabed, and a surface buoy mounted on an iridium communication module. Sound source emits sound signal to submarine buoy regularly, and submarine buoy receives and transmits the received result to monitoring platform in real time. Once it is judged as internal wave, it extracts and processes it. Using vector sensor multi-dimensional data analysis and internal wave mechanics related model, it obtains internal wave azimuth, amplitude and other related information, and completes the function of real-time independent monitoring of ocean internal wave. The invention has simple structure and low cost, and relies on the offshore platform to construct an internal wave monitoring device to ensure the early warning and protection of the internal wave of the offshore platform, which has wide application value.
【技术实现步骤摘要】
一种基于矢量传感器的有缆潜标海洋内波监测系统
本专利技术属于海洋内波监测
,具体涉及主要是使用声源和矢量传感器单发单收实现海洋内波多分量监测并及时传输数据的海洋内波监测系统。
技术介绍
海洋内波是发生在密度稳定层化的海水内部的一种波动,其最大振幅出现在海洋内部,波动频率介于惯性频率和浮性频率之间。由于内波的恢复力主要为约化重力,所以内波的振幅一般大于表面波的振幅,振幅为几米到几十米,甚至几百米,波长约为几十米至几十千米不等。海洋内波可以与其他大、中尺度运动过程及不同尺度内波间产生非线性作用,使波形更加陡峭,产生内孤立波,引起强烈的辐聚辐散。作为一种极其普遍的海洋自然现象,海洋内波对海洋资源利用开发和海洋军事活动具有较强的威胁性和破坏性,是目前国内外海洋领域的研究热点。军事方面,海洋内波引起的海洋等温度面和等密度面变化会影响海洋中声信号的传播速度与方向,增加了水下通讯和目标探测的难度。民用工程方面,海洋内波会对海上石油钻探与开采等产生巨大影响,其产生的强往复流,可在短时间内大幅度强制改变作业船船向,还会使水下输油管和电缆等因超过疲劳极限而断裂。随着我国国民经济的迅猛发展和国防力量的不断壮大,对海洋资源的开发和海洋军事行动保障提出了更高要求。因此,在重要和敏感海域实现海洋内波全自主实时检测至关重要。目前国内外常用海洋内波非声学检测仪器主要有锚系仪器阵列,走航拖曳仪器,中性浮子探测和卫星遥感,其均存在成本高,无法实现实时自主判断海洋内波,海洋内波监测误检率高,只能检测特定海洋内波的问题。国内外常用的声学仪器主要有ADCP,常用作锚系仪器阵列的一部分,单独的 ...
【技术保护点】
1.一种基于矢量传感器的有缆潜标海洋内波监测系统,包括天线(1),水面浮筒(2),承力复合缆(3),矢量传感器仓(4),锚座(5)和声源(6),其特征在于:所述矢量传感器仓(4)通过承力复合缆(3)与锚座(5)和水面浮筒(2)相连,声源(6)与平台相连。
【技术特征摘要】
1.一种基于矢量传感器的有缆潜标海洋内波监测系统,包括天线(1),水面浮筒(2),承力复合缆(3),矢量传感器仓(4),锚座(5)和声源(6),其特征在于:所述矢量传感器仓(4)通过承力复合缆(3)与锚座(5)和水面浮筒(2)相连,声源(6)与平台相连。2.根据权利要求1所述的基于矢量传感器的有缆潜标海洋内波监测系统,其特征在,所述矢量传感器仓(4),内置矢量传感器,外壳由玻璃钢制作成球体形状,矢量传感器仓(4)玻璃钢壁上有进水孔若干,使其中充满海水,矢量传感器通过与海水共振进行四通道多分量内波监测,矢量传感器仓(4)通过承力复合缆(3)与锚座(5)相连实现供电和海底固定。3.根据权利要求1所述的基于矢量传感器的有缆潜标海洋内波监测系统,,其特征在于所述锚座(5)内分为电子仓(7)和电池仓(8),电子仓(7)实现矢量传感器仓(4)数据采集,放大,传输至水面浮筒(2)内的铱星通讯模块,电池仓(8)为有缆潜标实现供电。4.根据权利要求3中所述的一种基于矢...
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