一种热敏型海水温度观测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种热敏型海水温度观测系统，包括水温传感器、缆绳、电缆、锚、浮桶、观测装置盒、信号发射模块以及信号接收模块，水温传感器的设置数量和位置根据潮汐和水深设置，连续同步测量海水垂向温度，缆绳与电缆交缠在一起并在最底端处与锚连接，电缆的最上端处与观测装置盒连接，观测装置盒设置在浮桶上，信号发射模块通过物联网将实时监测的海水温度数据传送给信号接收模块。本实用新型的有益效果是，可以连续同步测量不同深度的水温，具有频率大、精度高且实时传送的优点。
【专利说明】
一种热敏型海水温度观测系统
技术领域
[0001]本实用新型技术涉及一种热敏型海水温度观测系统，应用于在线监测复杂海水温度场中的瞬时温度，包括平面及垂向温度。
【背景技术】
[0002]目前，测量海水温度是一大热门课题，测量方法分接触式和非接触式，非接触式测量主要包括遥感和数学模拟，利用红外线探测海水温度，具有观测范围大的特点，在精确性方面逊色于接触式测量。目前常见的接触式测量方法主要是航船巡测、人工定点测量等，利用热感应探头或温度计现场读数，此方法虽也有一定局限性，比如数据离散，无法自动读取等，但却是本新型技术的基础。本新型技术结合接触式测量和物联网原理，设计了一套系统，利用GPRS高频度自动发送实时监测到的水温数据，可以纵向分层同步测量与传送。
【发明内容】
[0003]由于海水温度是分层的，纵向剖面上不同深度的温度有一定差异，过去在连续同步测量海水垂向水温方面的困难没有很好解决，特别是在近岸海域，涨退潮时海水深度有明显变化，测量时很难做到既连续又同步。本实用新型解决了此问题，此外，在系统固定、防水、电池续航方面也做出有益探索实践。
[0004]本实用新型提供了一种热敏型海水温度观测系统，包括水温传感器、缆绳、电缆、锚、浮桶、观测装置盒、信号发射模块以及信号接收模块，水温传感器的设置数量和位置根据潮汐和水深设置，连续同步测量海水垂向温度，缆绳与电缆交缠在一起并在最底端处与锚连接，电缆的最上端处与观测装置盒连接，观测装置盒设置在浮桶上，信号发射模块通过物联网将实时监测的海水温度数据传送给信号接收模块。
[0005]水温传感器对缆绳进行分层，而缆绳分层的数量根据预报潮汐表上某一定位的潮高及潮差以计算得到的水深最大值与最小值来确定，单层缆绳的长度小于所述水深最小值，多层缆绳的长度大于所述水深最大值。
[0006]所述缆绳设置为多层时，所述系统还包括浮球，浮球绑定在最下层的水温传感器上。以防止退潮时水温传感器触底。
[0007]所述水温传感器为水温热偶探头，水温热偶探头绑定在缆绳上，通过电缆与观测装置盒连接。
[0008]所述观测装置盒包括数据暂存和自动传送模块。
[0009]观测系统盒经过严密的防水防腐测试，固定在浮桶上，热偶探头将采集的精度为
0.TC水温数据临时储存在观测盒内的数据采集模块上，频率为10个/秒，然后盒内数据传送模块通过GPRS自动将暂时储存的数据发送到接收终端，最终存储在计算机上。
[0010]本实用新型提高测量精度所采用的技术方案是使用热电偶温度探头，热电偶测量温度的基本原理是其电阻值会随温度的变化而变化。热电偶由两种不同成分的材质导体构成闭合回路，当热电偶一端受热时会存在温度梯度，闭合电路中就有连续电流流过，此时两端之间就产生电动势，通过热电动势与温度的函数关系便可得出被测介质的温度。直接用于测量介质温度的一端叫做工作端(也称为测量端)，另一端叫做冷端(也称为补偿端)，由于本系统的仪器采集端直接与水体接触，不受中间介质影响，同时采用单通道万能隔离技术，产生高质量的冷端补偿，可使仪器达到高精度测量水平。
[0011]本实用新型的有益效果是，可以连续同步测量不同深度的水温，具有频率大、精度高且实时传送的优点。
【附图说明】
[0012]图1是热敏型海水温度观测系统结构与原理示意。
[0013]图2a是涨潮时具有单层缆绳的热敏型海水温度观测系统的示意图。
[0014]图2b是落潮时具有单层缆绳的热敏型海水温度观测系统的示意图。
[0015]图3a是涨潮时具有多层缆绳的热敏型海水温度观测系统的示意图。
[0016]图3b是落潮时具有多层缆绳的热敏型海水温度观测系统的示意图。
[0017]1:观测装置盒；2、缆绳；3、电缆;4、锚；5、浮桶；6、水温热偶探头；7、浮球;8、计算机;9、数据接收模块。
【具体实施方式】
[0018]如图1所示，本实用新型提供了一种热敏型海水温度观测系统，包括水温热偶探头
6、缆绳2、电缆3、锚4、浮桶5、观测装置盒1、信号发射模块以及信号接收模块7，水温热偶探头6的设置数量和位置根据潮汐和水深设置，连续同步测量海水垂向温度，缆绳2与电缆3交缠在一起并在最底端处与锚4连接，电缆3的最上端处与观测装置盒I连接，观测装置盒I设置在浮桶5上，信号发射模块通过物联网将实时监测的海水温度数据传送给信号接收模块I。
[0019]水温传感器对缆绳进行分层，而缆绳分层的数量根据预报潮汐表上某一定位的潮高及潮差以计算得到的水深最大值与最小值来确定，单层缆绳的长度小于所述水深最小值，多层缆绳的长度大于所述水深最大值。
[0020]如图2a_2b所示，单层缆绳的长度小于所述水深最小值，所述系统不需要设置浮球。
[0021]如图3a_3b所示，多层缆绳的长度大于所述水深最大值，所述系统还包括浮球，浮球绑定在最下层的水温传感器上。以防止退潮时水温传感器触底。
[0022]本实用新型的热敏型海水温度观测系统的工作过程如下:
[0023](I )、根据预报潮汐表上某一定位的潮高及潮差以计算得到的水深最大值与最小值，并以此确定缆绳分层的数量；
[0024](2)、连接系统内的各装置，其中观测装置盒提前在实验室装配好，单层的缆绳按图2设置，多层缆绳按图3a_3b设置；
[0025](3)、连接触控数据记录仪和计算机，进行信号接收调试；
[0026](4)、调试无误后系统自动正常测量与存储水温数据，16天后，若需继续工作，需更换装置盒中的电池。
[0027]以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由权利要求限定。
【主权项】
1.一种热敏型海水温度观测系统，其特征在于，热敏型海水温度观测系统包括水温传感器、缆绳、电缆、锚、浮桶、观测装置盒、信号发射模块以及信号接收模块，水温传感器的设置数量和位置根据潮汐和水深设置，连续同步测量海水垂向温度，缆绳与电缆交缠在一起并在最底端处与锚连接，电缆的最上端处与观测装置盒连接，观测装置盒设置在浮桶上，信号发射模块通过物联网将实时监测的海水温度数据传送给信号接收模块。2.根据权利要求1所述的热敏型海水温度观测系统，其特征在于，水温传感器对缆绳进行分层，而缆绳分层的数量根据预报潮汐表上某一定位的潮高及潮差以计算得到的水深最大值与最小值来确定，单层缆绳的长度小于所述水深最小值，多层缆绳的长度大于所述水深最大值。3.根据权利要求2所述的热敏型海水温度观测系统，其特征在于，所述缆绳设置为多层时，所述系统还包括浮球，浮球绑定在最下层的水温传感器上。4.根据权利要求1-3中任一项所述的热敏型海水温度观测系统，其特征在于，所述水温传感器为水温热偶探头，水温热偶探头绑定在缆绳上，通过电缆与观测装置盒连接。5.根据权利要求1-3中任一项所述的热敏型海水温度观测系统，其特征在于，所述观测装置盒包括数据暂存和自动传送模块。
【文档编号】G01K7/02GK205562058SQ201520744225
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2015年9月15日
【发明人】吴群河
【申请人】中山大学