一种海底底质综合测量系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种海底底质综合测量系统，包括多功能平台、海底底质取样单元、原位声学参数测量单元、原位力学参数测量单元、甲板信息处理和监控单元；多功能平台包括机架、平台电子仓、水下探测单元和水下可视单元；机架由平台支撑架、中轴导轨架和重力驱动滑架构成；重力驱动滑架套装在中轴导轨架外部，重力驱动滑架前后两侧设有重块安装平台，前后重块安装平台上安装有驱动重块；中轴导轨架内部滑动安装有与重力驱动滑架驱动连接的缆绳连接架；重力驱动滑架上设有随动支撑台；海底底质取样单元和原位声学参数测量单元装在随动支撑台上；原位力学参数测量单元装在驱动滑架侧壁上。本系统用同一平台可完成海底沉积物取样及声学和力学参数测量。及声学和力学参数测量。及声学和力学参数测量。

【技术实现步骤摘要】
一种海底底质综合测量系统


[0001]本技术属于海底底质测量设备
，具体涉及一种海底底质综合测量系统。

技术介绍

[0002]在海洋探测工作中，目前常见的测量项目包括海底底质取样、海底底质声学参数测量、海底底质力学参数测量。进行取样、声学参数测量或力学参数测量均需要将对应的测量单元搭载到检测平台上，通过检测平台下放来实现测量。目前，搭载取样单元、声学参数测量单元和力学参数测量的检测平台为三个单独的平台。每次下放检测平台只能完成一项检测。要完成底质取样、海底底质声学参数测量和海底底质力学参数测量要先后下放三个检测平台。该种检测方式，给海洋探测工作带来了不便。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种可实现底质取样、声学参数测量、力学参数测量的海底底质综合测量系统。
[0004]本技术的上述目的通过如下技术方案来实现：
[0005]一种海底底质综合测量系统，其特征在于：包括多功能平台、海底底质取样单元、原位声学参数测量单元、原位力学参数测量单元、甲板信息处理和监控单元五部分；
[0006]所述多功能平台包括机架、平台电子仓、水下探测单元和水下可视单元；所述机架由平台支撑架、中轴导轨架和重力驱动滑架构成；所述中轴导轨架为四面侧壁上设置有竖向导向槽的方形立柱结构，其垂直固定在平台支撑架的中部位置；所述重力驱动滑架沿上下方向可滑动式套装在中轴导轨架的外部，在重力驱动滑架的前后两侧设置有重块安装平台，在前后重块安装平台上安装有驱动重块；在中轴导轨架内部沿上下方向滑动安装有缆绳连接架，所述缆绳连接架的上端连接吊放缆，所述缆绳连接架通过中轴导轨架上的竖向导线槽与重力驱动滑架形成驱动连接；在缆绳连接架上安装有与驱动滑架形成联动测量的高精度位移传感器；在前后驱动重块之间套设有支撑在重力驱动滑架上的随动支撑台；所述平台电子仓、水下探测单元及水下可视单元分布安装于平台支撑架上；
[0007]所述海底底质取样单元垂直安装在随动支撑台上；所述原位声学参数测量单元包括一套横向传播声学参数测量装置、一套垂向传播声学参数测量装置和声学测量耐压仓；声学测量耐压仓安装在平台支撑架上；横向传播声学参数测量装置和垂向传播声学参数测量装置布置安装在随动支撑架上；所述原位力学参数测量单元包括海底沉积物贯入阻力测量装置和海底沉积物剪切强度测量装置和力学电子仓，所述力学电子仓安装在平台支撑架上，所述海底沉积物贯入阻力测量装置和海底沉积物剪切强度测量装置均安装在力学测量架上；所述力学测量架与驱动滑架的左侧壁或右侧壁固定连接，并设置于随动支撑架下方；
[0008]所述甲板信息处理和监控单元，用于发控制指令给多功能平台、海底底质取样单元、原位声学参数测量单元和原位力学参数测量单元；还用于发上传指令，采集多功能平台
在水下的工作参数、取样信息、力学测量信息和声学测量信息，并对采集的参数和信息进行处理、存储和图像显示。
[0009]进一步的：所述随动支撑台由滑套和套装固定在滑套外的上支撑平板和下支撑平板构成，上下支撑平板结构相同且呈上下对正，上下支撑平板从重力驱动滑架的左侧和右侧伸出。
[0010]进一步的：海底底质取样单元采用多管沉积物取样器和或柱状沉积物取样器，其垂直固定安装在上下支撑平板的左侧伸出部位上。
[0011]进一步的：所述横向传播声学参数测量装置由一支发射探杆，三支接收探杆组成水平方向测量阵，发射换能器和接收换能器均安装在对应探杆顶端，所述发射探杆和三支接收探杆分别垂直固定安装在上下支撑平板的左侧外伸出部的两个边角位置及右侧外伸出部的两个边角位置；所述垂向传播声学参数测量装置由一支等间距安装3个接收换能器的矛杆和置于随动平台上的发射换能器组成垂直方向的测量阵，所述矛杆垂直安装在上下支撑平板的右侧外伸出部的中间位置。
[0012]进一步的：所述海底沉积物贯入阻力测量装置由贯入电机、丝杆，贯入锥和贯入信号处理器组成；海底沉积物剪切强度测量装置由剪切电机、丝杆，十字板剪切仪和剪切信号处理器组成；贯入信号处理器和剪切信号处理器均设置于力学电子仓内，贯入电机、丝杆，贯入锥、剪切电机、丝杆，十字板剪切仪安装在力学测量架上。
[0013]本技术具有的优点和积极效果：
[0014]本技术海底底质综合测量系统采用安全可靠免维护的重力驱动方式，搭载模块化设计的海底底质取样单元、原位声学参数测量单元、原位力学参数测量单元，可以根据任务内容，进行沉积物采样或者沉积物声传播特性测量或者沉积物力学特性测量，实现了采用同一平台、同一驱动完成海底沉积物取样及声学和力学参数测量，方便了海洋探测工作的进行。
附图说明
[0015]图1是本技术的整体结构示意图1；
[0016]图2是本技术的整体结构示意图2；
[0017]图3是本技术海底底质取样单元和原位声学参数测量单元在随动支撑台上的安装结构示意图；
[0018]图4是本技术原位力学参数测量单元的结构示意图；
[0019]图5是本技术测控与远程传输框图；
[0020]图6是本技术沉积物原位声学测量框图；
[0021]图7是本技术沉积物原位力学测量框图。
具体实施方式
[0022]下面结合附图并通过具体实施例对本技术作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本技术的保护范围。
[0023]一种海底底质综合测量系统，请参加图1
‑
7，包括多功能平台、海底底质取样单元，原位声学参数测量单元、原位力学参数测量单元11和甲板信息处理和监控单元五部分组
成。系统的水下单元和部件进行模块化设计，拆装后便于在测量船仓室固定放置，根据任务需求在甲板进行模块集成安装后实施任务作业。海底底质取样单元、声学参数测量单元和力学参数测量单元都可以方便地安装在水下多功能平台的驱动滑架上，驱动滑架依靠重块产生的重力下行，把采样管或测量探杆插入沉积物中进行取样或测量，免维护的驱动力可以提高装备的可靠性，回收吊放缆绳可以使驱动滑架上行，结束采样或测量。多功能平台在水下的工作参数，取样或测量位置的海底图像，经平台电子仓的水下测控传输单元处理后通过船载同轴电缆或者光电复合缆传输到甲板信息处理和监控单元进行信息处理和信息存储，多功能平台的工作参数、下行的工作指令和海底图像也通过甲板单元进行同步操控和图像显示。原位声学参数的测量信息，经声学电子仓的声信息处理单元处理后传输到平台电子仓的测控传输单元处理上传。原位力学参数的测量信息，经力学电子仓的信息处理单元处理后传输到平台电子仓的测控传输单元处理后上传。
[0024]上述五个部分的结构及工作原理如下：
[0025]1、多功能平台
[0026]1.1多功能平台组成
[0027]多功能平台是一套适合于在4000米以内海底搭载底质取样单元或声学参数测量单元或力学参数测量单元进行作业的多功能平台。多功能平本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海底底质综合测量系统，其特征在于：包括多功能平台、海底底质取样单元、原位声学参数测量单元、原位力学参数测量单元、甲板信息处理和监控单元五部分；所述多功能平台包括机架、平台电子仓、水下探测单元和水下可视单元；所述机架由平台支撑架、中轴导轨架和重力驱动滑架构成；所述中轴导轨架为四面侧壁上设置有竖向导向槽的方形立柱结构，其垂直固定在平台支撑架的中部位置；所述重力驱动滑架沿上下方向可滑动式套装在中轴导轨架的外部，在重力驱动滑架的前后两侧设置有重块安装平台，在前后重块安装平台上安装有驱动重块；在中轴导轨架内部沿上下方向滑动安装有缆绳连接架，所述缆绳连接架的上端连接吊放缆，所述缆绳连接架通过中轴导轨架上的竖向导线槽与重力驱动滑架形成驱动连接；在缆绳连接架上安装有与驱动滑架形成联动测量的高精度位移传感器；在前后驱动重块之间套设有支撑在重力驱动滑架上的随动支撑台；所述平台电子仓、水下探测单元及水下可视单元分布安装于平台支撑架上；所述海底底质取样单元垂直安装在随动支撑台上；所述原位声学参数测量单元包括一套横向传播声学参数测量装置、一套垂向传播声学参数测量装置和声学测量耐压仓；声学测量耐压仓安装在平台支撑架上；横向传播声学参数测量装置和垂向传播声学参数测量装置布置安装在随动支撑架上；所述原位力学参数测量单元包括海底沉积物贯入阻力测量装置和海底沉积物剪切强度测量装置和力学电子仓，所述力学电子仓安装在平台支撑架上，所述海底沉积物贯入阻力测量装置和海底沉积物剪切强度测量装置均安装在力学测量架上；所述力学测量架与驱动滑架的左侧壁或右侧壁固定连接，并设置于随动支撑架下方；所述甲板信息处理和监控单元，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓玉芬，孙磊，袁延艺，范龙，张博，高飞，
申请(专利权)人：中国人民解放军九二八五九部队，
类型：新型
国别省市：