[0072]可以根据现场情况(比如剩余电量，深度变化等)和观测需要，选择回收数据或回收设备。
[0073]回收数据时，操作船载控制器向本长期观测装置要求数据回传，通过水声/长波通讯器转接，数据直达船载控制器。而后收回水声/长波通讯器即可。
[0074]回收设备时，仍建议首先回收数据。如图6C、图6D，操作船载控制器首先打开释放器，抛掉本长期观测装置的配重和下钻头；然后启动上钻头，打开GPS，本长期观测装置将在浮体材料的帮助下从沉积物中钻出，直达海面；根据GPS信号位置和海面漂浮物情况进行打捞。而后回收水声/长波通讯器即可(图6E)。
[0075]实施例
[0076]黄河口水下三角洲现场观测工作，布放海底孔隙水压力观测系统。根据本发明所采取之使用方法及步骤，组装设备，顺利进行原位布放。
[0077]布放25日后驾船至观测点位，放下水声/长波通讯器，先获取该段时间内的采集数据(包括采集时刻、孔压值、当前深度等)，而后获取当前设备的运行状态参数(包括当前深度、剩余电量等)。由于剩余电量大于预期，现场决定再进行一轮观测，回收水声/长波通讯器，而后返航。
[0078]布放45日后回到观测点，放下水声/长波通讯器，先获取该段时间内的采集数据(包括采集时刻、孔压值、当前深度等)，而后获取当前设备的运行状态参数(包括当前深度、剩余电量等)。由船载控制器发送回收信号，本长期观测装置依次打开释放器、启动备用电源、启动上钻头、打开GPS。根据GPS信号在海面的位置进行打捞，回收水声/长波通讯器即可。
【主权项】
1.一种自动升降的无缆式深海底孔隙水压力长期观测装置，其特征在于该长期观测装置(I)是上下两端分别设有圆锥形钻头的圆柱体形结构，该长期观测装置(I)自下向上依次包括下钻头(13)、配重(12)、主控舱(10)、浮体材料(9)、上钻头⑶和保护架(7);其中，所述主控舱(10)下部为释放器，该释放器通过一个水密接插件与主控舱(10)相连以保持信号通讯和电源供给，且主控舱(10)内设有孔压传感器(11); 所述的下钻头(13)内配有独立电池和测深传感器，下钻头(13)与配重(12)联结为一体；配重(13)上端与主控舱(10)内释放器的可控端采用栓孔结构相连； 所述主控舱(10)内部还安装有主控电路、水声/长波通讯装置、追踪定位GPS、测深传感器、电源(包括常规电源和备用电源)和孔压信号接入端水密接插件；所述孔压传感器(11)信号接入端水密接插件固定于主控舱(10)的侧壁；主控舱(10)顶部通过一根线缆管穿过上方的浮体材料(9)，与上钻头(8)相连接，所述线缆管内部有用于连接主控舱(10)和上钻头(8)的信号缆； 所述保护架(7)呈圆柱形，且套住上钻头(8)，保护架(7)下端固定于主控舱(10)外表面，保护架(7)外表面设有凸起块，用于与布放设备(4)进行卡合。
2.如权利要求1所述的自动升降的无缆式深海底孔隙水压力长期观测装置，其特征在于所述配重(12)包括一个安装在下钻头(13)上方的柱体，柱体上套有多个配重盘。
3.如权利要求1所述的自动升降的无缆式深海底孔隙水压力长期观测装置，其特征在于: 该长期观测装置(I)空气中整体净重为M，体积为V ;配重(12)和下钻头(13)空气中净重为mi，体积为Vl;该长期观测装置(I)回收时，希望其在海水中的最大上浮速度为VSmax=2m/s，海水的阻力系数为k，阻力为F阻； 用绳缆下放该长期观测装置(I)至下钻头(13)锥尖到达海床面，此时，该长期观测装置(I)浮力为F浮，重力为G，海床面的支撑力一一同时也是下落过程中的净重力为F。，速度接近于0，阻力可忽略不计；则 Fc= G - F 浮=Mg - P gV ； 回收时，释放器打开，抛掉配重(12)和下钻头(13)，上浮至最大速度VSmax = 2m/s ；F上升浮力=F阻 + (G - Gl)，即 P g (V - V1) = k*VSmax+ (Μ - Hi1) *g ； 上述各个参数满足以下两个关系式:0.2*F浮 <FC<0.4*F浮； P g (V - V1) = k*VSmax+ (Μ - Hi1) *g。
4.权利要求1所述的自动升降的无缆式深海底孔隙水压力长期观测装置的布放方法，包括 1.选择原位观测站点； 其特征在于包括以下步骤: 2.行船将布放系统运到观测点上方； 3.先将与船载控制器(3)相连的水声/长波通讯器(2)通过释放凯夫拉电缆下放到海床； 4.再将布放支架(5)套置在该长期观测装置(I)外周，通过吊钩(6)将布放支架(5)和该长期观测装置(I)送入海床表面；
5.船载控制器(5)向该长期观测装置(I)送出启动信号，该长期观测装置(I)的下钻头(13)开始钻孔进入沉积物，到达设定深度后停止运行；
6.打开吊钩(6)以将该长期观测装置⑴从吊钩(6)中释放；
7.通过缆绳收起吊钩(6)，从而将布放支架(5)回收，同时收起凯夫拉电缆以回收水声/长波通讯器(2)，原位布放完成； 所述的水声/长波通讯器(2)是用于将船载控制器(3)信号同时转换为水声信号和长波无线电波信号的装置，该水声/长波通讯器(2)包括一个壳体，壳体顶端有凯夫拉电缆接口、水声收发源，壳体底端有无线电天线，壳体内有水声通讯器和长波无线电波通讯器； 所述船载控制器(3)包括通讯控制器、凯夫拉电缆接口、水声通讯器和长波无线电波通讯器，并通过水声/长波通讯器(2)对该长期观测装置(I)进行控制；布放时，船载控制器(3)与水声/长波通讯器(2)通过凯夫拉电缆进行连接； 所述布放设备(4)包括布放支架(5)和带有配重的吊钩￠)，其中，布放支架(5)由上部的圆筒状护套和下部的四脚架组成，两者刚性连接；布放时，自动升降孔压计I的顶端固定于所述圆筒状护套上，且该长期观测装置(I)底端下钻头(13)的水平高度要高于四脚架的底端高度；所述吊钩(6)的配重用于稳定吊钩(6)和该长期观测装置(I)，同时该配重作为布放支架(5)的上限端，将该长期观测装置⑴限制在该配重以下；布放时，吊钩(6)用于将该长期观测装置(I)与布放支架(5)吊入水中，布放完成后，吊钩(6)将布放支架(5)回收。 5.利用权利要求4的方法布放之后对该系统回收的方法，其特征在于包括以下步骤:
8.行船再次驶到观测点上方；
9.通过释放凯夫拉电缆，将水声/长波通讯器(2)下放到海床；
10.通过发射控制信号启动释放器，使该长期观测装置(I)除下钻头(13)及其配重(12)以外的部分分离，使其上浮，并进行回收；
11.收起凯夫拉电缆以回收水声/长波通讯器(2)，回收任务完成。
【专利摘要】一种自动升降的无缆式深海底孔隙水压力长期观测装置，该装置自下向上依次包括下钻头、配重、主控舱、浮体材料、上钻头和保护架；并通过水声/长波通讯器与船载控制器用于对自动升降孔压计进行控制。布放时通过吊钩将布放支架和自动升降孔压计送入海床表面；下钻头开始钻孔进入沉积物，到达设定深度后停止运行；通过缆绳收起吊钩布放完成。回收时，通过发射控制信号启动释放器，使自动升降孔压计除下钻头及其配重以外的部分分离，使其上浮，并进行回收。本发明避免了复杂深海仪器的反复布放回收，提高了工作效率，降低了科研成本，避免了回收再布放过程对现场研究环境的人为扰动。
【IPC分类】G01L11-00
【公开号】CN104792452
【申请号】CN201510194095
【发明人】贾永刚, 郭磊, 刘晓磊, 张少同, 王振豪, 单红仙
【申请人】中国海洋大学
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年4月22日