深远海可迁移的浮标基‑接驳盒海洋观测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种深远海可迁移的浮标基‑接驳盒海洋观测系统，其包括浮标组件、光电复合缆和接驳盒组件；光电复合缆连接浮标组件和接驳盒组件，浮标组件用于采集海表数据、通过光电复合缆向接驳盒组件提供电源以及向接驳盒组件发出控制指令，接驳盒组件用于采集海底及水体数据以及通过光电复合缆将海底及水体数据发送至浮标组件。本实用新型专利技术海洋观测系统可以实现海表、海底、水体的立体观测目标。

Buoy based ocean observation system junction box deep migration of cocoa

The utility model discloses a sea buoy based far-reaching transfer feeder box ocean observing system, including buoy component, photoelectric composite cable and junction box assembly; photoelectric composite cable connecting component and the connection box assembly buoy, buoy assembly for sea surface data acquisition, through the photoelectric composite cable to provide power and connection box assembly send control commands to the connection box assembly, connection box assembly for collecting water and seabed data and through the photoelectric composite cable and submarine water buoy data is sent to the assembly. The marine observation system of the utility model can realize the three-dimensional observation target of the sea surface, submarine and water bodies.

【技术实现步骤摘要】
深远海可迁移的浮标基-接驳盒海洋观测系统
本技术涉及海洋数据采集
，特别涉及一种深远海可迁移的浮标基-接驳盒海洋观测系统。
技术介绍
随着海洋水文监测及海底观测网技术的发展，对可迁移的固定基海洋观测系统要求越来越高。特别是如何建立海底、水体、海表的立体固定观测系统，受到能源、通信等多方面的限制，搭载的观测仪器逐渐变多，需要的能源供给越来越大。现有的观测方式在空间上、时间上难以获得多学科、立体的具有对比意义的观测数据，观测成本和观测方式也不尽相同。因此，需研制一种可实现海表、水体、海底立体观测的设备，获取多学科观测具有对比意义的数据，并具有可迁移性、敷设、维护成本低的特性，以满足可迁移、固定基、立体观测的需求。
技术实现思路
本技术主要解决的技术问题是提供一种可实现海表、水体、海底立体观测的深远海可迁移的浮标基-接驳盒海洋观测系统。为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是：提供一种深远海可迁移的浮标基-接驳盒海洋观测系统，其包括浮标组件、光电复合缆和接驳盒组件；光电复合缆连接浮标组件和接驳盒组件，浮标组件用于采集海表数据、通过光电复合缆向接驳盒组件提供电源以及向接驳盒组件发出控制指令，接驳盒组件用于采集海底及水体数据以及通过光电复合缆将海底及水体数据发送至浮标组件。其中，海洋观测系统进一步包括光电分离盒，浮标组件的用于信息传输的光纤接插件和用于能源供给的电气接插件分别通过光电滑环插入光电分离盒的光纤接插件和电气接插件，光电复合缆连接至光电分离盒。其中，海洋观测系统进一步包括旋转连接装置，旋转连接装置包括连接架、万向节和轴承组，连接架连接万向节和轴承组，光电滑环装入旋转连接装置的万向节的十字轴的中心孔处，光电滑环用于将浮标组件的光纤接插件和电气接插件旋转连接至光电分离盒，光电滑环穿过万向节的中央后利用轴承与光电分离盒相对固定进而将浮标组件的转动动作和光电复合缆的转动动作进行分离。其中轴承组包括两个推力轴承，两个推力轴承的内圈夹紧并固定光电分离盒，两个推力轴承外圈固定在连接架上，光电滑环固定至连接架。其中，浮标组件包括：浮标和设置于浮标上的发电设备、通信设备、逆变及升压控制器、能源及数据采集控制器、海表观测仪器，逆变及升压控制器连接发电设备、通信设备、能源及数据采集控制器、海表观测仪器和光电分离盒，光电分离盒通过光电复合缆连接接驳盒组件，能源及数据采集控制器连接通信设备、光电分离盒及海表观测仪器；逆变及升压控制器用于将发电设备产生的电压进行转化并进而为浮标组件供电以及经过光电复合缆为接驳盒组件供电；能源及数据采集控制器用于控制海表观测仪器采集频率并接收海表观测仪器采集的海表数据、控制接驳盒组件并接收接驳盒组件采集的海底及水体数据，通信设备接收能源及数据采集控制器采集的数据以及建立与岸基设备的通信连接。其中，发电设备包括太阳能板和风机。其中，通信设备为北斗/铱星通信设备，或者为近海表波导通信设备/无线通信设备，通信设备进一步还包括水声通信机，用于收集其他海底设备的观测数据。其中，接驳盒组件包括海底接驳盒、海底观测仪和水体观测链，海底观测仪设置于海底接驳盒上，海底接驳盒连接水体观测链和光电复合缆，海底接驳盒用于转换光电信号、转化工作电压以及用于接收海底观测仪采集的海底数据和水体观测链采集的水体数据。其中，逆变及升压控制器将发电设备产生的电压转化为150V～400V的直流电，150V～400V的直流电经过光电分离盒的供电接口由光电复合缆供给至海底接驳盒，海底接驳盒将150V～400V的直流电转换为12V/24V直流电后为海底观测仪充电/供电，以及将150V～400V的直流电转换为交流电后磁化水体观测链的包塑钢缆，进而将能量和信号加载在包塑钢缆上。其中，海底接驳盒还用于进行舱内温度检测，并以及控制海底观测仪和水体观测链的数据采集频率、启动和关停。本技术的有益效果是：与现有技术相比，本技术深远海可迁移的浮标基-接驳盒海洋观测系统利用光电复合缆将浮标组件和接驳盒组件相连，通过光电复合缆实现浮标组件向接驳盒组件的能源供给，以及实现浮标组件与接驳盒组件之间的信息传输，从而实现海表、海底、水体的立体观测目标。附图说明图1是本技术深远海可迁移的浮标基-接收盒海洋观测系统的结构示意图；图2是图1所示海洋观测系统部分组件的线路连接示意图；图3是图1所示海洋观测系统部分组件的结构图；图4是图1所示海洋观测系统的海底接驳盒控制及信息传输示意图；图5是图1所示海洋观测系统的海底接驳盒磁化水体观测链的原理图；图6A～6E是部署图1所示海洋观测系统的过程图。具体实施方式请参照图1，本技术深远海可迁移的浮标基-接驳盒海洋观测系统包括浮标组件(未标示)、光电复合缆11和接驳盒组件(未标示)，光电复合缆11连接浮标组件和接驳盒组件，通过光电复合缆11实现浮标组件向接驳盒组件的能源供给，以及实现浮标组件与接驳盒组件之间的信息传输，信息传输包括控制信号传输和数据传输；简言之，浮标组件用于采集海表数据、通过光电复合缆向接驳盒组件供给能源(亦即提供电源)以及向接驳盒组件发出控制指令，接驳盒组件用于采集海底及水体数据以及通过光电复合缆将海底及水体数据发送至浮标组件。本技术将浮标传统的锚链用光电复合缆替代，可实现能源从海表传输的海底，观测数据从海底传输到海表的功能，将传统浮标的海表观测衍生到了海底，进而实现海表、水体、海底的立体观测。光电复合缆11的长度可视布放海域水深情况具体设定。进一步的，结合图2，浮标组件包括浮标1、发电设备(未标示)、通信设备2、逆变及升压控制器5、能源及数据采集控制器6、海表观测仪器7。发电设备、通信设备2、逆变及升压控制器5、能源及数据采集控制器6和海表观测仪器7均设置于浮标1上；逆变及升压控制器5连接发电设置、通信设备2、能源及数据采集控制器6、海表观测仪器7和光电分离盒10，光电分离盒10通过光电复合缆11连接接驳盒组件，能源及数据采集控制器6连接通信设备2、光电分离盒10及海表观测仪器7。本实施例中，发电设备包括风机3和太阳能板4。风机3产生不稳定的交流电，太阳能板4产生直流电，风机3和太阳能板4均连接至逆变及升压控制器5。本技术中，浮标组件作为能源供给源头，通过搭载风机3，大大提高了可供观测使用的能源量，可以根据海底接驳盒12的观测需求，配置风机3的数量、大小及浮标1的总体尺寸。逆变及升压控制器5用于将发电设备产生的电压进行转化并进而为浮标组件供电以及经过光电复合缆11为接驳盒组件供给能源(即供电)。具体地，逆变及升压控制器5用于将风机3和太阳能板4产生的电压转化为统一的12V/24V直流电为浮标1上设置的通信设备2、能源及数据采集控制器6及海表观测仪器7供电，逆变及升压控制器5还用于将风机3和太阳能板4产生的电压转化为150V～400V直流电，通过光电复合缆11为海底接驳盒组件供电。能源及数据采集控制器6用于控制海表观测仪器7并接收海表观测仪器采集的海表数据、控制接驳盒组件并接收接驳盒组件采集的海底及水体数据。能源及数据采集控制器6控制海表观测仪器7具体表现为控制海表观测仪器7的观察时间、观测频率等；控制接驳盒组件具体表现为对接驳盒组件的海底接驳盒12进行温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种深远海可迁移的浮标基‑接驳盒海洋观测系统，其特征在于，所述海洋观测系统包括浮标组件、光电复合缆和接驳盒组件；所述光电复合缆连接所述浮标组件和所述接驳盒组件，所述浮标组件用于采集海表数据、通过所述光电复合缆向所述接驳盒组件供给能源以及向所述接驳盒组件发出控制指令，所述接驳盒组件用于采集海底及水体数据以及通过所述光电复合缆将所述海底及水体数据发送至所述浮标组件。

【技术特征摘要】
1.一种深远海可迁移的浮标基-接驳盒海洋观测系统，其特征在于，所述海洋观测系统包括浮标组件、光电复合缆和接驳盒组件；所述光电复合缆连接所述浮标组件和所述接驳盒组件，所述浮标组件用于采集海表数据、通过所述光电复合缆向所述接驳盒组件供给能源以及向所述接驳盒组件发出控制指令，所述接驳盒组件用于采集海底及水体数据以及通过所述光电复合缆将所述海底及水体数据发送至所述浮标组件。2.根据权利要求1所述的海洋观测系统，其特征在于，所述海洋观测系统进一步包括光电分离盒，所述浮标组件的用于信息传输的光纤接插件和用于能源供给的电气接插件分别通过光电滑环插入所述光电分离盒的光纤接插件和电气接插件，所述光电复合缆连接至所述光电分离盒。3.根据权利要求2所述的海洋观测系统，其特征在于，所述海洋观测系统进一步包括旋转连接装置，所述旋转连接装置包括连接架、万向节和轴承组，所述连接架连接所述万向节和轴承组，所述光电滑环装入所述旋转连接装置的万向节的十字轴的中心孔处，所述光电滑环用于将所述浮标组件的光纤接插件、电气接插件旋转连接至所述光电分离盒，所述光电滑环穿过所述万向节的中央后利用所述轴承组与所述光电分离盒相对固定进而将所述浮标组件的转动动作和所述光电复合缆的转动动作进行分离。4.根据权利要求3所述的海洋观测系统，其特征在于，所述轴承组包括两个推力轴承，所述两个推力轴承的内圈夹紧并固定光电分离盒，所述两个推力轴承的外圈固定在所述连接架上，所述光电滑环固定至所述连接架。5.根据权利要求1所述的海洋观测系统，其特征在于，所述浮标组件包括：浮...

【专利技术属性】
技术研发人员：张少伟，辛永智，杨文才，王瑞星，李晨，
申请(专利权)人：中国科学院深海科学与工程研究所，
类型：新型
国别省市：海南,46