一种利用海洋内波的多功能探测系统及工作方法技术方案

技术编号:38675809 阅读:42 留言:0更新日期:2023-09-02 22:51
本发明专利技术提供了一种利用海洋内波的多功能探测系统及工作方法。该发明专利技术巧妙地将海洋内波这种自然灾害加以利用,转危为安,设计了一种浮标和超低功耗的多功能探测器,该探测器可利用内波持续前进,浮标可将内波动能转化为电能,继而电能释放形成磁场作用于多功能探测器,二者配合可以实现水下大深度、长距离、低碳低能耗的可持续航行。多功能探测器搭载多种设备,能够实时监测、采集和传输海洋环境信息。通过本发明专利技术的技术方案,多功能探测系统利用内波,不仅模拟虎鲸前进动作,实现了低能耗前进,浮标将内波动能转换为电能,进而通过浮标与多功能探测器的电磁相互作用实现超低能耗的环保航行;该多功能探测器集成了多种海洋探测设备,可通过该多功能探测器实现海洋环境多种信息的采集。息的采集。息的采集。

【技术实现步骤摘要】
一种利用海洋内波的多功能探测系统及工作方法


[0001]本专利技术涉及海洋探测设备
,具体而言,特别涉及一种利用海洋内波的多功能探测系统及工作方法。

技术介绍

[0002]海洋内波是发生在密度稳定层化的海水内部的一种波动,密度界面下,波谷处水的运动方向与内波传播方向相反,波峰处水的运动方向与内波传播方向一致,而在密度界面以上现象相反;且波峰波谷处水的运动方向始终不一。在波峰和波谷处有最大的水平速度而垂向速度为零,在峰谷间的中点处具有最大的垂向速度,峰前为上升流,峰后为下沉流。
[0003]内波是一种广泛存在的海洋现象,因其能量之强、振幅之大、频率之高对海洋中的油气平台、海洋地球物理探测中水下拖曳设备及航行的潜艇等造成强烈的冲击与拉拽,极易导致海上平台稳定性降低、电缆互相缠绕及海洋设备急速晃动等,给海洋作业带来严重威胁和直接及间接的损失。

技术实现思路

[0004]为了弥补现有技术的不足,本专利技术提供了一种利用海洋内波的多功能探测系统及工作方法。该专利技术巧妙地将海洋内波这种自然灾害加以利用,转危为安,设计了一种浮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用海洋内波的多功能探测系统,包括多功能探测器和若干个浮标,其特征在于,所述多功能探测器包括鱼头(1)和鱼身(5),鱼身(5)的前部左、右两侧分别连接有胸鳍(2),鱼身(5)的顶部连接有背鳍(3),鱼身(5)的末端连接有尾鳍(4);所述鱼身(5)的壳体内部安装有若干块磁铁(6),磁铁(6)的前端为S极,后端为N极;所述胸鳍(2)和尾鳍(4)的连接端通过双纽弹簧(7)连接在鱼身(5)上,双纽弹簧(7)受内波荷载可反向作用;所述背鳍(3)内部装配有信号器(8);所述浮标该浮标包括发电单元(13)、储能单元(14)及多功能线圈(15),所述多功能线圈(15)为圆形结构包括3条线圈,包括框架线(24)、屏蔽电线(25)和放电电线(26),框架线(24)用于保证该圆形结构的稳定,屏蔽电线(25)可传输电量并避免有磁场产生,放电电线(26)用于放电并有磁场产生,三条线圈被统一一个包裹线包裹;2个所述发电单元(13)分别左、右对称安装在多功能线圈(15)的中部,发电单元(13)包括螺旋桨(16)、挡板(19)、弧形磁铁(20)和线圈(21),螺旋桨(16)包括桨毂(17)和桨毂(17)外壁上固定安装的三个桨叶(18),桨毂(17)内部固定安装有两块弧形磁铁(20),线圈(21)设置在桨毂(17)和多功能线圈(15)之间,线圈(21)的圈中部通过胶黏剂固定在多功能线圈(15)的外壁上,挡板(19)环绕在桨叶(18)的外部;所述储能单元(14)的底部开设有左、右两侧开设有三孔插口(22),储能单元(14)顶部设有信号接收器(23),三孔插口(22)分别与多功能线圈(15)的3条线圈相接,储能单元(14)的内部为储电电池。2.根据权利要求1所述的一种利用海洋内波的多功能探测系统,其特征在于,所述双纽弹簧(7)采用铬钒钢材质。3.根据权利要求1所述的一种利用海洋内波的多功能探测系统,其特征在于,所述鱼头(1)的顶部安装有流速剖面仪(9),鱼头(1)的底部安装有摄像系统(10)和声呐探测仪(11),胸鳍(2)与鱼身(5)的连接处安装有温盐深传感器(12)。4.如权利要求1

3中的一种利用海洋内波的多功能探测系统的工作方法,其特征在于,具体包括以下步骤:S1、确定海洋内波发生海域,同时确定内波作用海深,在内波到达之前将多个浮标固定于预定水深,将多功能探测器置于预观测海域内波作用水深,相邻两个浮标之间保持相等距离悬浮固定在海水内;S2、第一动力F1:内波作用于鱼鳍,模拟虎鲸前进动作;具体包括以下步骤:S21、内波到达,密度稳定的层结海水上下波动,当内波波谷靠近时,该处的向下流动的水流使得仿生胸鳍和尾鳍都会受到向下的压力,...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘晓磊吴若愚张少鹏李伟甲郭磊高涵程光伟
申请(专利权)人:中国海洋大学
类型:发明
国别省市:

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