一种全底质坐底式海底潜标及其测量系统技术方案

本发明专利技术涉及一种全底质坐底式海底潜标及其测量系统，属于潜标领域。本发明专利技术包括：主体框架、配重底座、浮体、耐压壳体、释放器固定架、声学释放器、电源模块、控制器、无线电信标机、水声通信机、温盐深测量仪、深水声学多普勒海流剖面仪、海流计和气体传感器；主体框架具有多个支脚，配重底座上具有多个支脚孔，支脚上套装有弹簧且设有限位机构；配重底座上安装有锚链组件，锚链组件的自由端链接在声学释放器的释放钩中，且支脚位于支脚孔中时，弹簧上端抵在限位机构上，弹簧下端抵在配重底座上，且弹簧处于压缩状态。声学释放器的释放钩打开时，弹簧提供向上弹力，帮助主体框架脱离其深陷的海底淤泥，以实现对潜标上检测仪器的回收。

Bottom sitting bottom type submarine buoy and measuring system thereof

The invention relates to a full bottom sitting bottom type submarine marker and a measuring system thereof, belonging to the latent target field. The invention comprises a main frame, counterweight base, floating body, pressure shell, release holder, acoustic release, power module, controller, radio beacon, underwater acoustic communication machine, CTD, deep water acoustic Doppler current profiler and current meter and gas sensor; the main frame is provided with a plurality of supporting foot, counterweight base is provided with a plurality of supporting foot hole, the supporting foot is sheathed with a spring and a limiting mechanism; the counterweight chain components are installed on the base, the release hook free end link chain component release in acoustics, and the support legs at the feet of the hole, the upper end of the spring against the limiting mechanism on the lower end of the spring is supported on the weight on the base, and the spring is compressed. When the release hook of the acoustic releaser is opened, the spring provides upward elasticity to assist the main frame from the deep seabed mud to achieve recovery of the test instrument on the buoy.

【技术实现步骤摘要】
一种全底质坐底式海底潜标及其测量系统
本专利技术属于潜标领域，具体涉及一种全底质坐底式海底潜标及其测量系统。
技术介绍
天然气水合物是在高压低温环境下由甲烷、乙烷和二氧化碳等气体与水分子结合形成的固态物质，主要存在于陆地永久冻土带和水深超过300m的海洋沉积物中。全球天然气水合物中含碳总量相当于已知煤、石油和天然气碳储量的两倍，且完全燃烧时只生成几乎无污染的二氧化碳和水，是未来最有潜力的新型绿色能源之一。但是天然气水合物也具有极强的环境灾害效应，当其赋存区稳定环境遭到破坏，如海平面快速下降、强烈的构造活动、地震等，海底沉积物中的水合物就会分解并在很短时间内大规模排放甲烷气体，进而引发一系列严重的环境问题，如温室效应、海底滑坡、海洋生态环境破坏等。因此，深海天然气水合物的勘探和开发必须首先对其环境效应及可能引发的环境灾害进行评估，确保安全、有效的使用天然气水合物资源。现有技术中，对深海天然气水合物的评估方法有海底原位测量法，该方法是将底层海水采集到船上，再用化学手段测量水中的各组分含量。但是由于海水在测量时已经不是海底原始的环境，测量结果误差较大。对此，现有技术通过潜标实现在海底环境下对底层海水进行测量。潜标是海洋环境调查的重要技术装备，是对海洋水下环境进行长期、连续、定点、多参数同步观测的设备系统，具有在恶劣的海洋环境条件下，无人值守的长期、连续、同步、自动地对海洋水文、气象诸要素进行全面综合监测的特点。是海洋观测岸站、调查船和调查飞机在空间上和时间上的延伸扩展，是离岸监测的重要手段。可以获取深海海底天然气水合物区的连续长时间序列环境参数，通过对相关参数的前后对比和综合研判，评估天然气水合物开发的环境效应及潜在的环境风险。但是由于海底地形、地质环境的复杂，潜标着落在海底时，会发生陷在海底的淤泥中的情况，此种情况下，虽然通过声学释放器水上机控制潜标上的声学释放器的释放钩打开，使潜标的配重底座脱离潜标的主体框架，但由于潜标的主体框架深陷海底淤泥中，经常发生潜标主体框架陷深陷在海底淤泥中无法上浮的问题，导致无法回收潜标的各种检测仪器。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种全底质坐底式海底潜标及其测量系统，声学释放器的释放钩打开时，潜标的主体框架支脚上的弹簧提供向上弹力，帮助潜标的主体框架脱离其深陷的海底淤泥，以实现对潜标上检测仪器的回收。为实现以上目的，本专利技术采用如下技术方案：一种全底质坐底式海底潜标，包括：主体框架、配重底座、浮体、耐压壳体、释放器固定架、声学释放器、电源模块、控制器、无线电信标机、水声通信机、温盐深测量仪、深水声学多普勒海流剖面仪、海流计以及用于检测海底气体的气体传感器；所述电源模块提供所述水声通信机、所述气体传感器和所述控制器的工作电源；所述水声通信机、所述温盐深测量仪、所述深水声学多普勒海流剖面仪、所述海流计和所述气体传感器分别与所述控制器电连接；所述声学释放器安装在所述释放器固定架上，所述电源模块和所述控制器分别安装在所述耐压壳体中，所述浮体、所述耐压壳体、所述释放器固定架、所述无线电信标机、所述水声通信机、所述温盐深测量仪、所述深水声学多普勒海流剖面仪、所述海流计和所述气体传感器分别安装在所述主体框架上；所述主体框架具有多个支脚，所述配重底座上具有多个容置所述支脚的支脚孔，每个所述支脚上均套装有弹簧，每个所述支脚上均设有限定所述弹簧上端在所述支脚上位置的限位机构；所述配重底座上安装有锚链组件，所述声学释放器具有释放钩；所述锚链组件的自由端链接在闭合状态的所述声学释放器的释放钩中，且所述支脚位于所述支脚孔中时，所述弹簧上端抵在所述限位机构上，所述弹簧下端抵在所述配重底座上，且所述弹簧处于压缩状态。进一步地，所述配重底座呈田字型框架结构，呈田字型框架结构的所述配重底座的四个角分别设有支脚座，所述支脚座上开设有所述支脚孔，相应地，所述主体框架具有所述支脚数量有四个，且四个所述支脚与四个所述支脚孔形成一一对应关系；呈田字型框架结构的所述配重底座的十字交叉处设有锚杆座，所述锚杆座上安装有锚杆，所述锚链组件固定在所述锚杆顶端。进一步地，所述主体框架中设有将所述锚链组件隔离的隔离板，所述隔离板上开设有多个孔洞。进一步地，所述声学释放器有两个，为第一声学释放器和第二声学释放器，所述第一声学释放器和所述第二声学释放器并列固定在所述释放器固定架上；所述锚链组件包括一锚链和一圆环，所述圆环固定在所述锚杆顶端，所述锚链穿过所述圆环，所述锚链一端链接在闭合状态的所述第一声学释放器的释放钩中，所述锚链的另一端链接在闭合状态的所述第二声学释放器的释放钩中。进一步地，所述全底质坐底式海底潜标还包括具有水压传感器和光线传感器的自容式闪光灯，所述自容式闪光灯安装在所述主体框架上。进一步地，所述主体框架顶部还加装有旗帜。进一步地，所述限位机构为环绕所述支脚且与所述支脚成一体结构的环状凸沿。进一步地，用于检测海底气体的所述气体传感器包括甲烷传感器和二氧化碳传感器。进一步地，所述主体框架由316不锈钢材料制成，所述配重底座由碳素钢Q235材料制成，所述耐压壳体由钛合金TC4材料制成，所述浮体由玻璃微珠材料制成。一种全底质坐底式海底潜标测量系统，所述全底质坐底式海底潜标测量系统包括上述各方案任一方案所述的全底质坐底式海底潜标，所述全底质坐底式海底潜标测量系统还包括水上机子系统，所述水上机子系统包括无线电定位机、声学释放器水上机和水声通信水上机；其中，所述无线电定位机与所述无线电信标机无线通信连接，所述声学释放器水上机与所述声学释放器声学通信连接；所述水声通信水上机与所述水声通信机声学通信连接。本专利技术采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：本专利技术提供的全底质坐底式海底潜标中，主体框架的每个支脚均套装有弹簧，锚链组件的自由端链接在闭合状态的声学释放器的释放钩中，弹簧上端抵在限位机构上，弹簧下端抵在配重底座上，且弹簧处于压缩状态，声学释放器的释放钩打开时，潜标的主体框架支脚上的弹簧提供向上弹力，通过本专利技术可以帮助潜标的主体框架脱离其深陷的海底淤泥，以实现对潜标上检测仪器的回收。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术全底质坐底式海底潜标的示意图；图2为本专利技术中配重底座的示意图；图3为本专利技术中锚链组件的示意图；图4为本专利技术一种全底质坐底式海底潜标测量系统的工作原理图。图中，1-全底质坐底式海底潜标；2-水上机子系统；101-主体框架；102-配重底座；103-浮体；104-耐压壳体；105-释放器固定架；106-声学释放器；106a-第一声学释放器；106b-第二声学释放器；107-电源模块；108-控制器；109-无线电信标机；110-水声通信机；111-温盐深测量仪；112-深水声学多普勒海流剖面仪；113-海流计；114-气体传感器；115-支脚；116-支脚孔；117-弹簧；118-限位机构；119-锚链组件；119a-锚链；119b-圆环；120-支脚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全底质坐底式海底潜标，包括：主体框架、配重底座、浮体、耐压壳体、释放器固定架、声学释放器、电源模块、控制器、无线电信标机、水声通信机、温盐深测量仪、深水声学多普勒海流剖面仪、海流计以及用于检测海底气体的气体传感器；所述电源模块提供所述水声通信机、所述气体传感器和所述控制器的工作电源；所述水声通信机、所述温盐深测量仪、所述深水声学多普勒海流剖面仪、所述海流计和所述气体传感器分别与所述控制器电连接；所述声学释放器安装在所述释放器固定架上，所述电源模块和所述控制器分别安装在所述耐压壳体中，所述浮体、所述耐压壳体、所述释放器固定架、所述无线电信标机、所述水声通信机、所述温盐深测量仪、所述深水声学多普勒海流剖面仪、所述海流计和所述气体传感器分别安装在所述主体框架上；其特征在于：所述主体框架具有多个支脚，所述配重底座上具有多个容置所述支脚的支脚孔，每个所述支脚上均套装有弹簧，每个所述支脚上均设有限定所述弹簧上端在所述支脚上位置的限位机构；所述配重底座上安装有锚链组件，所述声学释放器具有释放钩；所述锚链组件的自由端链接在闭合状态的所述声学释放器的释放钩中，且所述支脚位于所述支脚孔中时，所述弹簧上端抵在所述限位机构上，所述弹簧下端抵在所述配重底座上，且所述弹簧处于压缩状态。...

【技术特征摘要】
1.一种全底质坐底式海底潜标，包括：主体框架、配重底座、浮体、耐压壳体、释放器固定架、声学释放器、电源模块、控制器、无线电信标机、水声通信机、温盐深测量仪、深水声学多普勒海流剖面仪、海流计以及用于检测海底气体的气体传感器；所述电源模块提供所述水声通信机、所述气体传感器和所述控制器的工作电源；所述水声通信机、所述温盐深测量仪、所述深水声学多普勒海流剖面仪、所述海流计和所述气体传感器分别与所述控制器电连接；所述声学释放器安装在所述释放器固定架上，所述电源模块和所述控制器分别安装在所述耐压壳体中，所述浮体、所述耐压壳体、所述释放器固定架、所述无线电信标机、所述水声通信机、所述温盐深测量仪、所述深水声学多普勒海流剖面仪、所述海流计和所述气体传感器分别安装在所述主体框架上；其特征在于：所述主体框架具有多个支脚，所述配重底座上具有多个容置所述支脚的支脚孔，每个所述支脚上均套装有弹簧，每个所述支脚上均设有限定所述弹簧上端在所述支脚上位置的限位机构；所述配重底座上安装有锚链组件，所述声学释放器具有释放钩；所述锚链组件的自由端链接在闭合状态的所述声学释放器的释放钩中，且所述支脚位于所述支脚孔中时，所述弹簧上端抵在所述限位机构上，所述弹簧下端抵在所述配重底座上，且所述弹簧处于压缩状态。2.根据权利要求1所述的全底质坐底式海底潜标，其特征在于：所述配重底座呈田字型框架结构，呈田字型框架结构的所述配重底座的四个角分别设有支脚座，所述支脚座上开设有所述支脚孔，相应地，所述主体框架具有所述支脚数量有四个，且四个所述支脚与四个所述支脚孔形成一一对应关系；呈田字型框架结构的所述配重底座的十字交叉处设有锚杆座，所述锚杆座上安装有锚杆，所述锚链组件固定在所述锚杆顶端。3.根据权利要求2所述的全底质坐底式海底潜标，其特征在于：所述主体框架中设有将所...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁前勇，董一飞，任翀，罗文造，
申请(专利权)人：广州海洋地质调查局，
类型：发明
国别省市：广东,44