[0031] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0032] 图1是本发明实例的升降式潜标数据发送装置的结构示意图,其中包括通信浮标1、潜标系统2和锚座3,其中,所述通信浮标1上装有温盐深仪CTD11、卫星通信模块12、压力传感器13、浮体材料14;温盐深仪CTD11固定在卫星通信模块12侧面,通过线缆与卫星通信模块12相连。压力传感器13固定在卫星通信模块12的底部,用于检测通信浮标1是否位于海平面。浮体材料14固定于卫星通信模块12上部,由空心玻璃微珠浮力材料制成,具有密度低、耐腐蚀、无毒等优异性能,为通信浮标1提供主要浮力。
[0033] 所述潜标系统2包括主体框架21、主浮体22、水下绞车23、控制舱24、电池舱25、声通信机26、多普勒流速剖面仪27、溶解氧仪28、浊度仪29和释放器210。
[0034] 所述主体框架21为不锈钢材质,主体框架21分为上下两层,多普勒流速剖面仪27、控制舱24、电池舱25固定于主体框架21上层。声通信机26、溶解氧仪28、浊度仪29、水下绞车23固定于主体框架21下层,主体框架21底部连接释放器210,通过凯斯拉夫线缆32与锚座3相连。
[0035] 所述主浮体22整体为球形,主浮体22中的浮体材料主体由空心玻璃微珠浮力材料制成,为潜标系统2提供更大的浮力,通过螺栓螺母固定在主体框架21的上部,保证重心在下半部分,使潜标系统2漂浮稳定,主浮体22中部设置透孔,水下绞车线缆通过该透孔与通信浮标1相连。
[0036] 所述控制舱24为圆柱形结构,其端盖上设置水密接头,所述水密接头通过电缆与水下绞车23、电池舱25、声通信机26、多普勒流速剖面仪27、溶解氧仪28、浊度仪29和释放器210连接,负责将电池电源转化为相应电源并传输给相应传感器,同时接收各个传感器的数据,控制并维护整体潜标系统2正常稳定工作。
[0037] 所述声通信机26为声学通讯模块,控制舱24通过线缆连接对其进行控制,用于与水下其他设备之间进行可靠的无线数据通信。
[0038] 所述多普勒流速剖面仪27用于测量该海域的流速,并通过线缆将数据存储至控制舱24,实现对流速的采集。
[0039] 所述溶解氧仪28为挪威AANDERAA公司4831F测量设备,负责测量溶解在海水中的氧气的含量,并通过RS232串口与控制舱24进行数据交互。
[0040] 所述浊度仪29用于测量海水中含有微量不溶性悬浮物质,采用美国Seapoint的STM浊度仪对海洋剖面进行监测。
[0041] 所述水下绞车23包括凯斯拉夫电缆231,电机232,绞车配重块233,绞盘234,凯斯拉夫线缆235。电机232与绞盘234连接,电机232转动带动绞盘234转动;绞盘234可分为两个不同半径的区域,绞车配重块233连接的凯斯拉夫线缆235端盘于半径小区域的绞盘234,并受重力因素自由下沉,通信浮标1连接的凯斯拉夫电缆231端盘于半径大区域的绞盘234,受浮力影响自然上浮。通信浮标1与绞车配重块233通过绞盘234构成一个自平衡结构,水下绞车23控制绞盘234转动以调节该结构在水中的位置。绞盘234设置两个不同半径区域有益于在收回通信浮标1时,由于半径小的绞盘其周长比半径大的短,绞盘半径小释放的缆绳距离比半径大收回的缆绳更短,避免在回收通信浮标1过程中绞车配重块233触底并打破与通信浮标1的自平衡结构。
[0042] 所述锚座3由水泥块31组成,凯斯拉夫线缆32上端连接释放器210,下端连接锚座3。
[0043] 采用如上设置,通信浮标1、潜标系统2和锚座3全部处于水下。
[0044] 下面对潜标数据发送装置的工作流程进行简要说明。
[0045] 1、潜标实现座底数据采集功能。
[0046] 将整个系统投放至海底,水泥块31靠自身重力沉入海底,通过第二凯斯拉夫线缆32将潜标系统2和通信浮标1固定在指定海域。潜标系统2开始对环境数据进行采集并储存,同时通过声通信机26与其他设备进行通信。
[0047] 2、数据回传功能。
[0048] 当达到数据传输的条件时,潜标系统2释放通信浮标1,控制舱24通过电缆向水下绞车23发出放缆指令,电机232带动绞盘234旋转,绞盘234释放通信浮标缆线端的同时,对绞车配重块233线缆端进行收揽,绞车配重块233的重力与通信浮标1的浮力相互抵消,以此达到平衡,减小水下绞车23能量消耗。当到达海平面后,卫星通信模块12开始工作,控制舱24开始通过凯夫拉电缆231向卫星通信模块12传输数据,数据传输完成后,卫星通信模块12向控制舱24发送收揽指令,水下绞车23开始将通信浮标1收回,绞盘234收回通信浮标缆线端同时对绞车配重块233线缆端进行放缆。
[0049] 3、特定深度监测功能
[0050] 通信浮标1在上浮或下沉的过程中,可以启动温盐深仪CTD11对海洋剖面进行监测;在通信浮标1与卫星通信的过程中,岸基人员可以向其发送特定深度监控指令,控制其在指定深度通过温盐深仪CTD11对海洋数据进行观测并记录。
[0051] 4、故障报警功能
[0052] 由于海洋环境复杂,如出现某些不可抗拒因素导致通信浮标1与潜标系统2之间出现线缆断裂或通信异常等问题,通信浮标1将通过自身备用电池向岸基人员发送故障报警。
[0053] 本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。