一种可分离式全剖面潜标观测系统及使用方法技术方案

本发明专利技术提供了一种可分离式全剖面潜标观测系统及使用方法，包括潜标锚链系统和可分离式海床基两部分。潜标锚链系统的释放装置包括了固定海底声学释放器的卡位盘和下部的立方体配重，用腐蚀螺栓固定在海床基内部，两者实现分离相互不接触。回收时，配重脱钩，卡位盘上浮，将海床基拖拽至海表。通过本发明专利技术的技术方案，同时将海床基与潜标链结合在一套观测系统中，布放前结合为一体，布放完成后两部分又可以实现分离，结合了海床基与潜标观测观测系统的优点，并且一次布放便可完成作业，同时满足了海水垂向大剖面观测与海底面边界层的物理化学指标的观测需求，避免潜在同站点先后布放导致的设备损坏问题，避免了极端海况中潜标链对海床基的牵引晃动。

A separable full profile submersible buoy observation system and its application method

【技术实现步骤摘要】
一种可分离式全剖面潜标观测系统及使用方法
本专利技术涉及海底勘探
和海洋工程地质
，具体而言，特别涉及一种可分离式全剖面潜标观测系统及使用方法。
技术介绍
南海北部陆坡天然气水合物储量巨大，在自然条件下或人工开采条件下，水合物会发生分解，沿着断层或钻孔等有利路径向上迁移，在海表会形成二次水合物，该类型的水合物对压力、温度条件变化敏感。同时，南海北部又是内波频繁发育的海域，其中的内孤立波作用强度更是居世界之首，其在传播过程中可以影响海床表面压力的变化，并将上层温度高的海水带到深层。因此，南海北部水合物试采区海域的内孤立波是否会影响到海底表面水合物的赋存，这是一个需要解答的问题，因为水合物分解后会使海床力学性能显著降低，可能引起海床变形、沉降，甚至造成海底浊流、滑坡的产生，因此，需要同时监测内孤立波和海底边界层的温度、压力、甲烷浓度、浊度、海床变形或位移情况。另外，内孤立波不仅可以在作用至海底，还会导致沉积物再悬浮，形成雾状层，甚至还会导致沙波迁移。内孤立波在浅化破碎过程中可以形成雾状层的认识已经得到广泛证实（Mccave,19本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可分离式全剖面潜标观测系统，包括潜标锚链系统和可分离式海床基（1），其特征在于，所述潜标锚链系统包括凯夫拉缆（15），凯夫拉缆（15）底端连接可分离式海床基（1），凯夫拉缆（15）顶端安装玻璃浮球（18），凯夫拉缆（15）自下至上依次安装第一浮子（16）和第二浮子（17），可分离式海床基（1）与第一浮子（16）之间凯夫拉缆（15）长度为30m并每隔3m布放设置一个温度传感器（19），第一浮子（16）和第二浮子（17）之间凯夫拉缆（15）长度为500m并每隔20m布放设置一个温度传感器（19），第二浮子（17）和玻璃浮球（18）之间凯夫拉缆（15）长度为100m每隔20m布放设置一个温度...

【技术特征摘要】
1.一种可分离式全剖面潜标观测系统，包括潜标锚链系统和可分离式海床基（1），其特征在于，所述潜标锚链系统包括凯夫拉缆（15），凯夫拉缆（15）底端连接可分离式海床基（1），凯夫拉缆（15）顶端安装玻璃浮球（18），凯夫拉缆（15）自下至上依次安装第一浮子（16）和第二浮子（17），可分离式海床基（1）与第一浮子（16）之间凯夫拉缆（15）长度为30m并每隔3m布放设置一个温度传感器（19），第一浮子（16）和第二浮子（17）之间凯夫拉缆（15）长度为500m并每隔20m布放设置一个温度传感器（19），第二浮子（17）和玻璃浮球（18）之间凯夫拉缆（15）长度为100m每隔20m布放设置一个温度传感器（19）；
所述可分离式海床基（1）的主体框架为棱台型四脚架，可分离式海床基（1）分为上中下三部分，可分离式海床基（1）的上部上方焊接海床基上部钢圈（2），可分离式海床基（1）的中部内部四角处顺时针依次安装浊度计（3）、甲烷传感器（4）、高精度三轴加速度传感器（5）和高精度压力计（6），可分离式海床基（1）的下部固定焊接海床基下部钢圈（7），海床基下部钢圈（7）直径小于海床基上部钢圈（2）,海床基下部钢圈（7）上对称焊接了4个腐蚀螺栓（8），海床基下部钢圈（7）的下方通过腐蚀螺栓（8）连接卡位盘（12），卡位盘（12）的内部固定安装两台并联的声学释放器（13），卡位盘（12）的下方连接配重（14），卡位盘（12）的上方固定安装圆盘吊环（24），卡位盘（12）通过圆盘吊环（24）连接凯夫拉缆（15），可分离式海床基（1）下部连接在4个支撑脚（9）上，支撑脚（9）底端安装弹性脚撑（10），弹性脚撑（10）外侧安装防倾倒支撑护架（11）。


2.根据权利要求1所述的一种可分离式全剖面潜标观测系统，其特征在于，所述可分离式海床基（1）的主体框架的材质为316L不锈钢。


3.根据权利要求1所述的一种可分离式全剖面潜标观测系统，其特征在于，所述腐蚀螺栓（8）由A型镁铁合金螺纹环（20）、碳钢螺栓（21）、不锈钢螺纹杆（22）3个部件组成整体，A型镁铁合金螺纹环（20）内壁中间位置设有限位环，不锈钢螺纹杆（22）的顶端焊接在海床基下部钢圈（7）下部，碳钢螺栓（21）一端为固定螺母，另一端为螺纹，碳钢螺栓（21）的螺母端将卡位盘（12）穿孔固定连接在下部钢圈（7）下方，碳钢螺栓（21）的螺纹端和不锈钢螺纹杆（22）通过A型镁铁合金螺纹环（20）连接。


4.根据权利要求1所述的一种可分离式全剖面潜标观测系统，其特征在于，所述卡位盘（12）的上部为圆形不锈钢盘（23），圆形不锈钢盘（23）边缘加工相互对称的4个钢盘开孔（25），钢盘开孔（25）的孔径大于腐蚀螺栓（8）的外径，钢盘开孔（25）的位置和距离与腐蚀螺栓（8）对应，圆形不锈钢盘（23）中心设有两个挖孔贯穿并固定海底声学释放器（13），圆形不锈钢盘（23）的直径大于海床基下部钢圈（7）的直径，卡位盘（12）的下部为椭圆形不锈钢盘（26），椭圆形不锈钢盘（26）中心挖空同样用于贯穿并固定海底声学释放器（13），圆形不锈钢盘（23）和椭圆形不锈钢盘（26）之间通过焊接8根固定肋板（27）加固。


5.根据权利要求1所述的一种可分离式全剖面潜标观测系统，其特征在于，所述支撑脚（9）端部螺纹连接B型锌铁合金螺纹环（28），B型锌铁合金螺纹环（28）的底部封闭，弹性脚撑（10）中心固定安装弹簧套桶（29），弹簧套桶（29）顶端外壁设有螺纹，支撑脚（9）和B型锌铁合金螺纹环（28）通过开孔的C型镁铁合金螺纹环（30）贴合在弹簧套桶（29）中，弹簧套桶（29）内部装有减震弹簧（31），弹性脚撑（10）还固定安装有支撑护架固定板（32），防倾倒支撑护架（11）的端部焊接开孔碳钢板，支撑护架固定板（32）通过碳钢螺栓（33）固定安装防倾倒支撑护架（11）端部的开孔碳钢板。


6.根据权利要求1或5所述的一种可分离式全剖面潜标观测系统，其特征在于，所述防倾倒支撑护架（11）呈90°圆弧形，材料为碳钢材。


7.根据权利要求1所述的一种可分离式全剖面潜标观测系统，其特征在于，所述第一浮子（16）内部中心安装第二浊度计（37），第一浮子（16）内部还安装两个第一声学多普勒流速剖面仪（34），一个向上一个向下，第一声学多普勒流速剖面仪（34）频率为1200kHz，第一浮子（...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾永刚，季春生，胡乃利，彭子奇，陈天，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：发明
国别省市：山东;37