一种基于锚链轨道式海洋实时剖面观测的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种基于锚链轨道式海洋实时剖面观测的装置，包括剖面数据控制模块、感应耦合接收器、运动观测模块、电源模块和通信模块；剖面数据控制模块，设于海洋浮标体内，且分别与通信模块、电源模块和感应耦合接收器连接；所述感应耦合接收器，安装在海洋浮标体的浮标底板外表面，使其与运动观测模块无线通信；运动观测模块，设于海洋浮标体下方，并套装在与海洋浮标体连接的锚链上；通信模块，安装在海洋浮标体上，使其与陆基站的数据中心无线通信。本实用新型专利技术既可以大大延长工作周期，具有造价低、可推广性强的优势，还具有实时、连续、稳定获取剖面水体环境参数的功能特点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于锚链轨道式海洋实时剖面观测的装置
本技术涉及海洋实时剖面观测领域，尤其特指一种基于锚链轨道式海洋实时剖面观测的装置。
技术介绍
海洋科学是一门基于观测的科学，海洋观测技术手段的不断发展推动着海洋科学研究的巨大进步。近几年我国对海洋观测技术的研究和应用得到了长足发展，特别是海洋表层环境参数的观测技术已经覆盖了近海到大洋的观测范围，令人熟知的近海观测网络建设、“白龙”号深海浮标的研究应用等，均达到国际领先水平；海底观测网络技术也是发展迅猛，中科院的西太平洋海底潜标观测网已经领跑世界。但是处于海表和海底之间的剖面水体部分，仍然缺乏有效的技术手段进行实时观测，像近年来得到发展和应用的滑翔机技术、水下绞车以及自容式悬挂链等剖面观测技术手段均达不到海洋观测领域追求的“实时、连续、安全、免维护”的根本宗旨，且造价成本都很高，而且由于海洋捕捞作业的影响，其安全性也是十分值得担忧的。本技术公开一种基于锚链轨道式海洋实时剖面观测装置及方法，基于海洋观测浮标的锚系结构，既利用海表浮标显著的标志性结构物避险提高安全性，也借助其必备的锚链结构进行上下升降进行剖面环境观测，而且借助海洋浮标的搭载信号接收和定时充电的平台优势，可以大大延长工作周期。具有造价低、可推广性强的优势，还具有实时、连续、稳定获取剖面水体环境参数的功能特点。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：提供一种基于锚链轨道式海洋实时剖面观测装置及方法，该装置是以大型海洋观测浮标及其锚链为载体，采用以锚链为轨道的方式，通过电力带动电刷滚筒进行上下运动，并利用搭载的水下多参数水质仪进行剖面水体环境的连续观测，再将观测数据通过感应耦合技术传输至浮标体，浮标体再通过自身搭载的通讯模块通过CDMA无线通信技术将数据实时传输至陆地上的数据接收站进行显示、处理和存储，以供科学家及时获取剖面水体参数数据，极大提高了数据的时效性和准确性，同时依托锚链的方式也大大提高了剖面观测数据设备的安全性。本技术为实现上述目的所采用的技术方案是：一种基于锚链轨道式海洋实时剖面观测的装置，包括剖面数据控制模块、感应耦合接收器、运动观测模块、电源模块和通信模块；所述剖面数据控制模块，设于海洋浮标体内，且分别与通信模块、电源模块和感应耦合接收器连接；所述感应耦合接收器，安装在海洋浮标体的浮标底板外表面，使其与运动观测模块无线通信；所述运动观测模块，设于海洋浮标体下方，并套装在与海洋浮标体连接的锚链上；所述通信模块，安装在海洋浮标体上，使其与陆基站的数据中心无线通信。所述运动观测模块，包括感应耦合发射器、筒架、充电电池模块、观测传感器、充电探头、摩擦胶片、转轴筒、水下电机；其中筒架为中空结构且侧壁为封闭夹层，筒架的顶部和底部分别设有顶板和底板，顶板和底板上均设有锚链导孔，使锚链穿过运动观测模块；感应耦合发射器安装在筒架顶板上；筒架侧壁以及顶板、底板之间形成内腔，所述摩擦胶片、转轴筒、水下电机均设于内腔中，所述水下电机输出轴与转轴筒连接，以驱动转轴筒正转或反转，所述转轴筒有多个，且相对锚链(5)对称设置，所述转轴筒上设有摩擦胶片；所述观测传感器设于筒架侧壁内部，且观测传感器的探测部分通过水密插件伸出筒架；所述充电探头设于顶板上，所述充电电池模块安装于筒架侧壁内部，且与充电探头连接。所述感应耦合发射器为多个，且相对锚链导孔轴心对称。所述锚链导孔内壁设有用于防止运动观测模块横摇或纵摇的绝缘橡胶圈。沿所述转轴筒的轴向方向设有多排摩擦胶片，每排设有多个摩擦胶片。所述转轴筒为圆柱体，所述摩擦胶片，以及与其相交的转轴筒切面形成的夹角为锐角。所述摩擦胶片宽度大于转轴筒轴心与锚链的距离；所述宽度为与转轴筒轴向的垂直方向上的尺寸。所述海洋浮标体底板设有透水孔，充电探头通过所述透水孔与电源模块连接。本技术具有以下有益效果及优点：1、本技术基于海洋观测浮标的锚系结构，既利用海表浮标显著的标志性结构物避险提高安全性，也借助其必备的锚链结构进行上下升降进行剖面环境观测，而且借助海洋浮标的搭载信号接收和定时充电的平台优势，可以大大延长工作周期。具有造价低、可推广性强的优势，还具有实时、连续、稳定获取剖面水体环境参数的功能特点。2、本技术筒架的设计给水下电机带动转轴同从而带动摩擦胶片运动而设计的一个保护区域，该区域避免了内部工作受到外界鱼类、流网、海藻等干扰的影响。3、本技术锚链导孔在运动观测模块上下各有一个，即运动模块上下运动时方便锚链通过的作用，同时该导孔设计有绝缘软橡胶结构，根据现场试验发现该设计可极大程度的减小装置横摇纵摇以及横荡等不规则运动的幅度，大大保护整套装置。4、本技术摩擦胶片的设计，解决了运动观测模块无法在锚链上上下位移的缺陷。5、本技术克服了现有锚链上直接安装观测装置，升降需要对锚链进行升降，锚链锚头端固定，对锚链长度有要求，受到复杂海洋因素如海浪冲击影响造成的观测效果不佳。附图说明图1本技术的锚链轨道式海洋实时剖面观测装置框架图；图2本技术的运动观测模块结构示意图；图3本技术的运动观测模块俯视图；其中，1为海洋浮标体、101为通信模块、2为剖面数据控制模块、3为感应耦合接收器、4为运动观测模块、5为锚链、6为电源模块、401为感应耦合发射器、402为筒架、403为充电电池模块、404为内腔、405为观测传感器、406为锚链导孔、407为充电探头、408为摩擦胶片、409为转轴筒、410为水下电机。具体实施方式下面结合附图及实施例对本技术做进一步的详细说明。如图1所示，为本技术的装置结构框架图，包括剖面数据控制模块2、感应耦合接收器3、运动观测模块4、电源模块6和通信模块101；剖面数据控制模块2，设于海洋浮标体1内，且分别与通信模块101、电源模块6和感应耦合接收器3连接；所述感应耦合接收器3，安装在海洋浮标体1的浮标底板外表面，使其与运动观测模块4无线通信；所述运动观测模块4，设于海洋浮标体1下方，并套装在与海洋浮标体1连接的锚链5上；所述通信模块101，安装在海洋浮标体1上，使其与陆基站的数据中心无线通信。其中海洋浮标体1特指目前国内海洋资料浮标普遍使用的全钢制浮标体，直径十米的圆盘形结构形式，(本技术适用于直径2米至直径10米的所有圆盘形钢制浮标体)。海洋资料浮标作为十分成熟的海洋表层参数的观测设施，在此装置中，主要充当载体平台的功能。剖面数据控制模块2，设于海洋浮标体1内，且与感应耦合接收器3连接，用于通过感应耦合接收器3控制运动观测模块4上下移动，向感应耦合接收器3发送控制指令，将读取到的感应耦合接收器3数据和电源模块6的电压信息打包发送至通信模块101；并完成上升运动观测模块4动作时控制电源模块6为运动观测模块4进行充电；感应耦合接收器3，安装在海洋浮标体1的浮标底板外表面，用于接收运动观测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于锚链轨道式海洋实时剖面观测的装置，其特征在于，包括剖面数据控制模块(2)、感应耦合接收器(3)、运动观测模块(4)、电源模块(6)和通信模块(101)；/n所述剖面数据控制模块(2)，设于海洋浮标体(1)内，且分别与通信模块(101)、电源模块(6)和感应耦合接收器(3)连接；所述感应耦合接收器(3)，安装在海洋浮标体(1)的浮标底板外表面，使其与运动观测模块(4)无线通信；所述运动观测模块(4)，设于海洋浮标体(1)下方，并套装在与海洋浮标体(1)连接的锚链(5)上；所述通信模块(101)，安装在海洋浮标体(1)上，使其与陆基站的数据中心无线通信。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于锚链轨道式海洋实时剖面观测的装置，其特征在于，包括剖面数据控制模块(2)、感应耦合接收器(3)、运动观测模块(4)、电源模块(6)和通信模块(101)；
所述剖面数据控制模块(2)，设于海洋浮标体(1)内，且分别与通信模块(101)、电源模块(6)和感应耦合接收器(3)连接；所述感应耦合接收器(3)，安装在海洋浮标体(1)的浮标底板外表面，使其与运动观测模块(4)无线通信；所述运动观测模块(4)，设于海洋浮标体(1)下方，并套装在与海洋浮标体(1)连接的锚链(5)上；所述通信模块(101)，安装在海洋浮标体(1)上，使其与陆基站的数据中心无线通信。


2.根据权利要求1所述的一种基于锚链轨道式海洋实时剖面观测的装置，其特征在于，所述运动观测模块(4)，包括感应耦合发射器(401)、筒架(402)、充电电池模块(403)、观测传感器(405)、充电探头(407)、摩擦胶片(408)、转轴筒(409)、水下电机(410)；
其中筒架(402)为中空结构且侧壁为封闭夹层，筒架(402)的顶部和底部分别设有顶板和底板，顶板和底板上均设有锚链导孔(406)，使锚链(5)穿过运动观测模块(4)；
感应耦合发射器(401)安装在筒架(402)顶板上；筒架(402)侧壁以及顶板、底板之间形成内腔(404)，所述摩擦胶片(408)、转轴筒(409)、水下电机(410)均设于内腔(404)中，所述水下电机(410)输出轴与转轴筒(409)连接，以驱动转轴筒(409)正转或反转，所述转轴筒(409)有多个，且相对锚链(5)对称设置，所述转轴筒(409)上设有摩擦胶片(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘长华，王旭，贾思洋，王春晓，
申请(专利权)人：中国科学院海洋研究所，
类型：新型
国别省市：山东;37