一种子母式海洋观测潜标系统的制作方法

本发明涉及海洋观测技术领域，具体涉及一种子母式海洋观测潜标。

背景技术

用潜标进行海洋观测是当前海洋研究的重要手段之一。目前国内外的潜标，大多在投放经过一段时间的数据采集后，需工作人员重新出海对潜标进行打捞，获取数据后再重新投放至预定位置。例如授权公告号为cn204548408u的发明专利公开了一种海洋观测领域用的潜标，包括底盘，所述底盘上架设有若干太阳能电池片，所述太阳能电池片上端设有顶板，所述顶板上设有通讯器和闪光灯，所述顶板上还通过伸缩杆安装有浮标标识和风速风向传感器，所述底盘为空心圆柱体结构，所述底盘上设有若干进水口，所述进水口上设有阀门，所述底盘下端通过支架安装有波浪传感器、海流计和温度传感器。该发明虽然可以实现自供电并控制其下降的深度，通过各类传感器完成数据的检测，但是其在使用过程中仍就需要先将潜标投放，等采集完数据再回收获取数据，不仅操作运行成本高，而且单个潜标所能搭载的传感器种类有限，观测海域范围较为局限，观测数据种类较少，观测效率有待提高。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种系统结构简单，成本低同时观测效果好的子母式海洋观测潜标系统。

本发明的子母式海洋观测潜标系统，包括母潜标、与母潜标连接的一个或多个子涌浪动力机。

采集中心海域范围内数据的母潜标包括通讯模块、浮体、设于浮体上的设备安装架、设于浮体下的水下设备固定柱以及通过锚链与水下设备固定柱连接的锚座；所述设备安装架上设有监控装置、气象传感器、gps、以及主控制器；其中通讯模块可实现观测数据实时传输与远程航行操纵等。所述浮体的上表面与设备安装架上还装设有若干太阳能板；设备安装架顶部安装有锚灯；所述水下设备固定柱上安装有温度计、海流计以及温盐探仪。

子涌浪动力机在母潜标周围进行水文、地形数据的采集，所述子涌浪动力机包括一垂直于水平面放置的矩形主机架，对称于主机架设置、且平行于水平面的两排翼片，所述主机架的一端设有电缆固定装置，另一设有舵叶的一端安装有动力装置和控制器；所述主机架底部连接载有地形探测仪与水文仪的机底设备架，还提供了丰富的额外传感器安装接口。涌浪动力机与母潜标通过控制模块中的远程航行操纵模块进行数据与控制连接，随着波浪涌动，涌浪动力机的翼片随之摆动，产生向前的推力。此外，远程航行操纵模块可以通过控制舵叶的转动，控制涌浪动力机的运动范围；还可以通过远程航行操纵模块使翼片锁死，使得涌浪动力机停在某海域，方便人员进行回收与维护。

本发明采用一个或数个涌浪动力机围绕母潜标运动，在工作过程中母潜标采集中心海域范围数据，子涌浪动力机在母潜标周围进行水文、地形数据采集，通过与母潜标之间的数据通讯，将获取的采集数据传回母潜标，并通过母潜标将数据发回岸基；同时岸基还可以通过与母潜标之间的通讯，间接再控子涌浪动力机的活动位置。本发明的集成式数据采集方式大大提高了传统单一潜标的观测效率，针对某海区可进行大范围观测，而且还提高了整个数据采集的工作效率，此外通过视频监控模块，可传回一定图像质量的当前海面画面，为岸基科研提供更多的可参考数据。

进一步，本发明的子母式海洋观测潜标系统，所述母潜标与子涌浪动力机通过电缆连接。

进一步，本发明的子母式海洋观测潜标系统，所述母潜标与子涌浪动力机无线连接。

进一步，本发明的子母式海洋观测潜标系统，所述水下设备固定柱通过快速安装插头与浮体下表面可拆卸连接，所述快速安装插头设有多个与浮体连接处凹凸配合的连接头。所述温度计、海流计以及温盐探仪各自通过传感器安装快拆机构固定于水下设备固定柱上，传感器安装快拆机构包括两个弹簧抱臂。快速安装插头与传感器安装快拆机构能够方便传感器的装卸，使得传感器的搭载更加灵活。

进一步，本发明的子母式海洋观测潜标系统，所述锚链长度为1000-3000米。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明的一种子母式海洋观测潜标系统，采用一个或数个涌浪动力机围绕母潜标运动，其集成式数据采集方式大大提高了传统单一潜标的观测效率，针对某海区可进行大范围观测，而且还提高了整个数据采集的工作效率，此外通过视频监控模块，可传回一定图像质量的当前海面画面，为岸基科研提供更多的可参考数据。一方面提升了现有海洋观测手段的灵活性，另一方面数据实时传输模块保证了数据的及时回传，防止了数据丢失。整个系统结构较为简单，使用方便，造价经济，适于推广应用。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为浮体结构示意图；

图3为水下设备固定柱结构示意图；

图4为传感器安装快拆机构结构示意图；

图5为子涌浪动力机结构示意图；

图6为子涌浪动力机主视图。

其中图1-6中：1-母潜标；2-子涌浪动力机；

101-浮体；102-水下设备固定柱；103-锚链；104-锚座；105-设备安装架；106-锚灯；107-监控装置；108-太阳能板；109-气象传感器；110-gps；111-主控制器；112-温度计；113-海流计；114-温盐探仪；115-快速安装插头；116-传感器安装快拆机构；117-通讯模块；

201-主机架；202-电缆固定装置；203-翼片；204-舵叶；205-动力装置；206-控制器；207-机底设备架；208-地形探测仪；209-水文仪。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明。

实施例一：

如图1所示，本发明的一种子母式海洋观测潜标系统，包括母潜标1，、与母潜标1连接的一个或多个子涌浪动力机2，在本最佳实施例中，多个子涌浪动力机2与母潜标1通过远程航行操纵模块进行数据与控制连接。

所述采集中心海域范围内数据的母潜标1包括通讯模块117、浮体101、设于浮体101上的设备安装架105、设于浮体1下的水下设备固定柱102以及通过锚链103与水下设备固定柱102连接的锚座104，所述锚链103长度为1000-3000米；其中通讯模块117包括观测数据实时传输模块、远程航行操纵模块与铠装同轴缆。

所述设备安装架105上设有监控装置107、气象传感器109、gps110、以及主控制器111；所述浮体101的上表面与设备安装架105上还装设有若干太阳能板108；设备安装架105顶部安装有锚灯106。

所述温度计112、海流计113以及温盐探仪114各自通过传感器安装快拆机构116固定于水下设备固定柱102上，传感器安装快拆机构116包括两个弹簧抱臂，通过两个弹簧抱臂的张开与闭合状态来方便地完成传感器的安装与拆卸。水下设备固定柱102通过快速安装插头115与浮体1下表面可拆卸连接，所述快速安装插头115设有多个与浮体1连接处凹凸配合的连接头。

所述子涌浪动力机2在母潜标1周围进行水文、地形数据的采集。所述子涌浪动力机2包括一垂直于水平面放置的矩形主机架201，对称于主机架设置、且平行于水平面的两排翼片203，所述主机架201的一端设有电缆固定装置202，另一设有舵叶204的一端安装有动力装置205和控制器206；所述主机架201底部连接载有地形探测仪208与水文仪209的机底设备架207。在本最佳实施例中，机底设备架207还提供了丰富的额外传感器安装接口。

实施例二：

本发明在工作过程中，采用一个或数个涌浪动力机围绕母潜标运动。其中母潜标采集中心海域范围数据，子涌浪动力机在母潜标周围进行水文、地形数据采集。子涌浪动力机2与母潜标1通过控制模块中的远程航行操纵模块进行数据与控制连接，随着波浪涌动，涌浪动力机1的翼片203随之摆动，产生向前的推力。此外，远程航行操纵模块与动力装置205和控制器206可以通过控制舵叶204的转动，控制涌浪动力机2的运动范围；还可以通过控制翼片203锁死，使得涌浪动力机2停在某海域，方便人员进行回收与维护。

子涌浪动力机2通过与母潜标1之间的数据通讯，将获取的数据传回母潜标1，并通过母潜标1将数据发回岸基；同时岸基还可以通过与母潜标1之间的通讯，间接再控子涌浪动力机2的活动位置，子涌浪动力机2与母潜标1都潜伏在海平面以下。本发明的集成式数据采集方式大大提高了传统单一潜标的观测效率，针对某海区可进行大范围观测，而且还提高了整个数据采集的工作效率，此外通过视频监控模块，可传回一定图像质量的当前海面画面，为岸基科研提供更多的可参考数据。一方面提升了现有海洋观测手段的灵活性，另一方面数据实时传输模块保证了数据的及时回传，防止了数据丢失。整个系统结构较为简单，使用方便，造价经济，适于推广应用。

如上所述，即可较好地实现本发明，上述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明确定的保护范围内。