移动式实时测量内波的方法及移动式温度链实时监测系统技术方案

本申请提供一种移动式实时测量内波的方法，应用于一种移动式温度链实时监测系统，包括浮动承载单元、数据采集单元、卫星通信单元及岸站接收单元；数据采集单元包括承载链及多个温度传感器，所述承载链与所述浮动承载单元连接，所述承载链具有多个沿重力方向依次设置的承载点，每个承载点对应一预设深度，每个所述温度传感器与对应的所述承载点连接；卫星通信单元与所述温度传感器电连接。本申请还提供的一种移动式温度链实时监测系统，本申请通过实时感测温跃层的温度信息以确定海洋内波的状态。

【技术实现步骤摘要】
移动式实时测量内波的方法及移动式温度链实时监测系统
本申请涉及海洋监测
，具体涉及一种移动式实时测量内波的方法及移动式温度链实时监测系统。
技术介绍
我国南海北部是全球内波最强的海区之一，内潮和内孤立波在吕宋海峡生成并向西传播到南海北部，是南海北部深海区(水深>200米)海洋动力环境的最重要组成因素。内孤立波会引起极端的海流(1-2米/秒)，对海上的生产平台和水下作业造成较大灾害性影响。因此，对内波尤其是内孤立波的研究和预警是非常重要的一个海洋科学和工程问题。目前南海北部内波的测量方法主要是采用布放座底式锚系潜标，即在不同深度布放声学多普勒流速剖面仪(AcousticDopplerCurrentProfiler，ADCP)和盐温深(ConductivityTemperatureDepth，CTD)测量系统进行流场、温度和盐度的测量。经过一段时间观测后，回收潜标，并对数据进行分析。但是潜标观测无法实现数据的实时传回，只能用于研究内波的规律和特征，因此无法完成内波的实时预警。
技术实现思路
鉴于以上问题，本申请提出一种移动式实时测量内波的方法及移动式温度链实时监测系统，通过对海洋温跃层处不同深度的温度进行测量，以实现监测海洋内波的状况。本申请实施例提供一种移动式实时测量内波的方法，应用于一种移动式温度链实时监测系统，所述移动式温度链实时监测系统包括浮动承载单元、数据采集单元、卫星通信单元及岸站接收单元，所述数据采集单元包括承载链及多个温度传感器，所述承载链与所述浮动承载单元连接，所述承载链具有多个沿重力方向依次设置的承载点，每个所述承载点对应一预设深度，每个所述温度传感器与对应的所述承载点连接，所述方法包括：所述浮动承载单元沿预设轨迹移动；通过卫星通信单元接收多个所述温度传感器感测的温跃层的温度信息；通过卫星通信单元将所述温度信息传递至所述岸站接收单元；所述岸站接收单元接收并处理所述温度信息，以依据不同温跃层的温度信息确定内波状态。进一步地，所述数据采集单元还包括多个压力传感器，每个所述压力传感器与对应的所述承载点连接，所述方法还包括：所述压力传感器感测所述温度传感器所在的深度信息，并将所述深度信息传递至所述卫星通信单元；所述卫星通信单元将深度信息传递至所述岸站接收单元。进一步地，所述卫星通信单元包括第一预处理模块和卫星通信模块，所述第一预处理模块电连接于所述温度传感器、所述压力传感器，所述方法还包括：所述第一预处理模块接收所述温度传感器感测的温度信息和所述压力传感器感测的深度信息并对所述温度信息和所述深度信息进行预处理，以建立温度信息与深度信息之间的对应关系表，所述卫星通信模块将所述对应关系表传输至所述岸站接收单元。进一步地，所述岸站接收单元包括电连接的接收模块及第二预处理模块，所述方法还包括：所述接收模块接收所述卫星通信单元传输的对应关系表，所述第二预处理模块预处理所述对应关系表，以获取温度-深度的关系式，并依据所述关系式感测海洋的内波状态。进一步地，所述岸站接收单元还包括预警模块，所述预警模块与所述第二预处理模块连接，所述方法还包括：所述预警模块在所述海洋的内波异常时发出预警信息。进一步地，所述移动式温度链实时监测系统还包括数据传输单元，所述数据传输单元包括数据中继器和RS485转网口数据模块，所述数据中继器连接所述多个温度传感器和所述多个压力传感器，所述RS485转网口数据模块连接所述数据中继器，所述卫星通信单元连接所述RS485转网口数据模块，所述方法还包括：通过所述数据中继器和所述RS485转网口数据模块将所述温度传感器感测的温度信息和所述压力传感器感测的压力信息传递至所述卫星通信单元。进一步地，所述数据传输单元还包括数据隔离器，所述数据隔离器与所述浮动承载单元连接，用于实现所述数据传输单元与所述卫星通信单元之间的隔离。进一步地，所述浮动承载单元与所述卫星通信单元电连接，所述方法还包括：所述卫星通信单元接收所述岸站接收单元发送的控制指令；所述卫星通信单元依据所述控制指令控制所述浮动承载单元移动。进一步地，所述卫星通信模块包括铱星模块，所述第一预处理模块与所述铱星模块电连接，所述铱星模块通过铱星网络与所述岸站接收单元实时通信。进一步地，所述承载链的长度范围为300米～1000米，所述承载链具有测量区，所述测量区与所述浮动承载单元之间的距离范围为150米～300米，所述承载点间隔设置于所述测量区。本申请实施例还提供一种移动式温度链实时监测系统，所述移动式温度链实时监测系统包括：浮动承载单元，可漂浮于海面上且可沿预设轨迹移动；数据采集单元，包括承载链及多个温度传感器，所述承载链与所述浮动承载连接，所述承载链具有多个沿重力方向依次设置的承载点，每个承载点对应一预设深度，每个所述温度传感器与对应的所述承载点连接，所述温度传感器用于感测海洋温跃层的温度信息；卫星通信单元，与所述温度传感器电连接，用于接收所述温度传感器感测的温度信息，并传输所述温度信息；岸站接收单元，用于接收并处理所述卫星通信单元传输的温度信息，以依据不同深度的温度信息感测海洋的内波状态。进一步地，所述数据采集单元还包括多个压力传感器，每个所述压力传感器与对应的所述承载点连接，所述压力传感器用于感测所述温度传感器所在的深度信息，并将述深度信息传递至所述卫星通信单元，以使所述卫星通信单元将深度信息传递至所述岸站接收单元。进一步地，所述卫星通信单元包括第一预处理模块和卫星通信模块，所述第一预处理模块电连接于所述温度传感器、所述压力传感器，所述第一预处理模块用于接收所述温度传感器感测的温度信息和所述压力传感器感测的深度信息并对所述温度信息和所述深度信息进行预处理，以建立温度信息与深度信息之间的对应关系表，所述卫星通信模块与所述第一预处理模块电连接，所述卫星通信模块用于将对应关系表传输至所述岸站接收单元。进一步地，所述岸站接收单元包括接收模块及第二预处理模块，所述接收模块用于接收所述卫星通信单元传输的对应关系表，所述第二预处理模块与所述接收模块连接，所述第二预处理模块用于预处理所述对应关系表，以获取温度-深度的关系式，并依据所述关系式感测海洋的内波状态。进一步地，所述岸站接收单元还包括预警模块，所述预警模块与所述第二预处理模块连接，所述预警模块用于在所述海洋的内波异常时发出预警信息。进一步地，所述移动式温度链实时监测系统还包括：数据传输单元，包括数据中继器和RS485转网口数据模块，所述数据中继器连接所述多个温度传感器和所述多个压力传感器，所述RS485转网口数据模块连接所述数据中继器，所述卫星通信单元连接所述RS485转网口数据模块。进一步地，所述数据传输单元还包括数据隔离器，所述数据隔离器与所述浮动承载单元连接，用于实现所述数据传输单元与所述卫星通信单元之间的隔离。...

【技术保护点】
1.一种移动式实时测量内波的方法，其特征在于，应用于一种移动式温度链实时监测系统，所述移动式温度链实时监测系统包括浮动承载单元、数据采集单元、卫星通信单元及岸站接收单元，所述数据采集单元包括承载链及多个温度传感器，所述承载链与所述浮动承载单元连接，所述承载链具有多个沿重力方向依次设置的承载点，每个所述承载点对应一预设深度，每个所述温度传感器与对应的所述承载点连接，所述方法包括：/n所述浮动承载单元沿预设轨迹移动；/n通过卫星通信单元接收多个所述温度传感器感测的温跃层的温度信息；/n通过卫星通信单元将所述温度信息传递至所述岸站接收单元；/n所述岸站接收单元接收并处理所述温度信息，以依据不同温跃层的温度信息确定内波状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种移动式实时测量内波的方法，其特征在于，应用于一种移动式温度链实时监测系统，所述移动式温度链实时监测系统包括浮动承载单元、数据采集单元、卫星通信单元及岸站接收单元，所述数据采集单元包括承载链及多个温度传感器，所述承载链与所述浮动承载单元连接，所述承载链具有多个沿重力方向依次设置的承载点，每个所述承载点对应一预设深度，每个所述温度传感器与对应的所述承载点连接，所述方法包括：
所述浮动承载单元沿预设轨迹移动；
通过卫星通信单元接收多个所述温度传感器感测的温跃层的温度信息；
通过卫星通信单元将所述温度信息传递至所述岸站接收单元；
所述岸站接收单元接收并处理所述温度信息，以依据不同温跃层的温度信息确定内波状态。


2.如权利要求1所述的移动式实时测量内波的方法，其特征在于，所述数据采集单元还包括多个压力传感器，每个所述压力传感器与对应的所述承载点连接，所述方法还包括：
所述压力传感器感测所述温度传感器所在的深度信息，并将所述深度信息传递至所述卫星通信单元；
所述卫星通信单元将深度信息传递至所述岸站接收单元。


3.如权利要求2所述的移动式实时测量内波的方法，其特征在于，所述卫星通信单元包括第一预处理模块和卫星通信模块，所述第一预处理模块电连接于所述温度传感器及所述压力传感器，所述方法还包括：
所述第一预处理模块接收所述温度传感器感测的温度信息和所述压力传感器感测的深度信息并对所述温度信息和所述深度信息进行预处理，以建立温度信息与深度信息之间的对应关系表，
所述卫星通信模块将所述对应关系表传输至所述岸站接收单元。


4.如权利要求3所述的移动式实时测量内波的方法，其特征在于，所述岸站接收单元包括电连接的接收模块及第二预处理模块，所述方法还包括：
所述接收模块接收所述卫星通信单元传输的对应关系表，
所述第二预处理模块预处理所述对应关系表，以获取温度-深度的关系式，并依据所述关系式感测海洋的内波的状态。


5.如权利要求4所述的移动式实时测量内波的方法，其特征在于，所述岸站接收单元还包括预警模块，所述预警模块与所述第二预处理模块连接，所述方法还包括：
所述预警模块在所述海洋的内波异常时发出预警信息。


6.如权利要求2所述移动式实时测量内波的方法，其特征在于，所述移动式温度链实时监测系统还包括数据传输单元，所述数据传输单元包括数据中继器和RS485转网口数据模块，所述数据中继器连接所述多个温度传感器和所述多个压力传感器，所述RS485转网口数据模块连接所述数据中继器，所述卫星通信单元连接所述RS485转网口数据模块，所述方法还包括：
通过所述数据中继器和所述RS485转网口数据模块将所述温度传感器感测的温度信息和所述压力传感器感测的压力信息传递至所述卫星通信单元。


7.如权利要求6所述的移动式实时测量内波的方法，其特征在于，所述数据传输单元还包括数据隔离器，所述数据隔离器与所述浮动承载单元连接，用于实现所述数据传输单元与所述卫星通信单元之间的隔离。


8.如权利要求1所述的移动式实时测量内波的方法，其特征在于，所述浮动承载单元与所述卫星通信单元电连接，所述方法还包括：
所述卫星通信单元接收所述岸站接收单元发送的控制指令；
所述卫星通信单元依据所述控制指令控制所述浮动承载单元移动。


9.如权利要求3所述的移动式实时测量内波的方法，其特征在于，
所述卫星通信模块包括铱星模块，所述第一预处理模块与所述铱星模块电连接，所述铱星模块通过铱星网络与所述岸站接收单元实时通信。


10.如权利要求1至9任一项所述的移动式实时测量内波的方法，其特征在于，所述承载链的长度范围为300米～1000米，所述承载链具有测量区，所述测量区与所述浮动承载...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈道毅，刘彬华，陈胜利，李磊，
申请(专利权)人：清华大学深圳国际研究生院，
类型：发明
国别省市：广东;44