本实用新型涉及海洋观测与应用技术领域,具体涉及一种基于移动平台的海洋断面观测链。
背景技术:
在传统海洋观测中,船载观测(例如温盐深仪(CTD)、声学多普勒流速剖面仪(ADCP)等)和锚定观测(例如浮标、潜标等)是目前较主流观测模式。船载观测以科考船为平台,通过下放和收回观测仪器来获取目标站位的海洋观测数据。锚定观测则是将观测设备锚定于目标观测位置进行长时间连续定点观测。
现有观测模式的主要缺陷是,这些观测模式需要投入较大的人力、时间和经济成本,且这些测量模式主要是对目标站位进行单点或廓线测量,不能在垂向不同层位同步开展整个断面的观测。另外,对于海上台风、海啸等极端海洋自然灾害事件,现有的海洋观测方式也无法及时深入到灾害事件的发生位置进行同步观测,不利于对海上极端事件的研究、预测和防护。
随着人们对海洋的认识和对海洋资源需求的不断提升,迫切需要一种造价低、可重复使用、连续作业时间长、可自主航行、高时空分辨率的实时观测装置,以实现对海洋上层环境进行连续的断面观测。
技术实现要素:
针对现有技术的不足,本实用新型的目的是提供一种基于移动平台的海洋断面观测链,可实现对海洋环境进行连续实时的断面观测,不仅可以大量节省传统观测模式所需的人力、物力和成本,还可根据实际需求灵活调整观测区,深入到海啸和台风中心、内波高发区等极端灾害事件的目标区域,对关键的环境能够参数进行精细的、长时间的断面测量。
为实现以上目的,本实用新型采取的技术方案是:
一种基于移动平台的海洋断面观测链,包括移动平台和观测链,该观测链包括浮体、水下供电通信缆、气象参数测量传感器、海洋环境参数测量传感器和配重块,浮体与移动平台连接,气象参数测量传感器设置在浮体上部,水下供电通信缆一端与浮体连接,另一端与配重块连接,海洋环境参数测量传感器设置在水下供电通信缆上。
使用时,移动平台按照预先设定的运行路径和运行模式在海上航行,带动观测链在预定的目标海域进行长时间的海洋上层断面环境参数的实时观测。
进一步地,所述移动平台为波浪滑翔器或无人船,能够按设定模式和路径提供行进动力。
进一步地,所述气象参数测量传感器为GPS、风速、风向、温度、湿度和/或压力传感器,传感器可以是自容式也可以通过卫星实时上传数据到岸基接收平台。
进一步地,所述海洋环境参数测量传感器为温度、盐度、压强、浊度、溶解氧和/或叶绿素传感器,传感器可以是自容式也可以通过卫星实时上传数据到岸基接收平台。
进一步地,当所述海洋环境参数测量传感器为多个时,沿所述水下供电通信缆轴向间隔分布。
进一步地,所述配重块为铅块或水泥块,所述浮体由至少1个空心玻璃球构成。
进一步的,所述移动平台和浮体之间通过柔性缆或杆连接。
本实用新型不仅可以大量节省传统观测模式所需的人力、物力和成本,还可根据实际需求灵活调整观测海区,并可深入到海啸和台风中心、内波高发区等极端灾害事件目标区域,进行该海域上层温度、盐度、浊度等海洋环境参数和海面大气风速、温度、湿度等气象参数的实时测量和同步监控。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的内容做进一步详细说明。
实施例:
如图1所示,本实施例的基于移动平台的海洋断面观测链,包括提供驱动力的移动平台11和与之相连的观测链,两部分通过柔性缆17连接。
移动平台11选用可商购获得的无人船,可实现按预先设定好的运行路径和运行模式在海上自主航行。
观测链包含浮体12、与浮体12底部相连的水下供电通信缆13、安装在浮体12上部的气象参数测量传感器14、安装在水下供电通信缆13上的海洋环境参数测量传感器15、以及连接在供电通信缆13底部的配重块16。
浮体12为空心玻璃球,数量为1个或者多个,总浮力为50千克。
气象测量传感器14包含有温度、湿度、风速、GPS等4个传感器,均匀安装在浮球12位于水面上方的上表面。
水下供电通信缆13长度为100米。
海洋环境参数测量传感器15包含20个温度盐度传感器、6个溶解氧传感器和3个压力传感器,均匀分布在水下供电通信缆13上。
海洋环境参数测量传感器15和大气参数传感器14在测量过程中通过卫星实时将数据自动上传到岸基接收平台,各传感器均可商购获得,通过卫星进行通信为现有技术,涉及的未描述的相关部件在此不再赘述。
配重块16为水泥块,重量为10千克,可确保水下供电通信缆13在观测过程中保持直线状态。
测量部分的总重量为30千克,可保证浮体12能长时间浮于海面上。
工作时,无人船按预先设定好的运行路径和运行模式在海上自主航行,带动观测链按照预定的轨迹进行海洋和气象参数测量,从而测得运行轨迹位置的海面以下100米深度范围内断面的温度、盐度和溶解氧等数据,和运行轨迹位置海洋表面大气的风速、温度和湿度等参数,并通过GPS实时记录观测位置,所有观测数据通过卫星实时上传到岸基平台,供技术人员进一步分析使用。
上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明,该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围,凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更,均应包含于本案的专利范围中。