一种长期坐底观测功能的仿真平台

本发明涉及海底探测，尤其涉及一种长期坐底观测功能的仿真平台。

背景技术：

1、海洋(sea)，地理名词，是地球上最广阔的水体的总称。地球表面被各大陆地分隔为彼此相通的广大水域称为海洋，海洋的中心部分称作洋，边缘部分称作海，彼此沟通组成统一的水体；海水温度是反映海水冷热状况的一个物理量。世界海洋的水温变化一般在-2℃-30℃之间，其中年平均水温超过20℃的区域占整个海洋面积的一半以上。海水温度有日、月、年、多年等周期性变化和不规则的变化，它主要取决于海洋热收支状况及其时间变化。一般来说，影响海洋表层水温的因素有潮汐、太阳辐射、沿岸地形、气象、洋流等；海洋是地球上决定气候发展的主要的因素之一。海洋本身就是地球表面最大的储热体。海流是地球表面最大的热能传送带。海洋与空气之间的气体交换(其中最主要的有水汽、二氧化碳和甲烷)对气候的变化和发展有特别大的影响。声学释放器用于锚定在海底的海洋仪器和装备的释放与回收，特别是在深远海，由于不便于布放线缆等设施， 普遍采用声学释放器来回收仪器和装备。由于用于海洋作业和观测的装备仪器在海洋中通常需要布放较长时间，以及海洋负责恶劣的环境，往往在投放过程中就会导致平台倾倒，甚至碰坏设备。

2、经检索，现有的海底检测平台多为先用潜水设备将其投放至海底，之后再将其位置固定，这种投放方式只适用于浅海进行操作探测，进行深海长时间探测的时候，由于潜水着无法到达海底，让设备自由下落可能到达海底的时候，探测设备会出现倾倒的现象，或者固定不稳，因此就需要一种新型的海底探测设备，以解决放置是否平稳的问题。

技术实现思路

1、本发明提出的一种长期坐底观测功能的仿真平台，包括设备安装架部分和与设备安装架部分底部可拆卸固定连接的配重支撑架，所述设备安装架部分包括整体呈长方形结构的上部框架和中部框架，上部框架和中部框架的拐角处固定有四根互相平行且竖直分布的耐腐蚀连接插杆，上部框架和中部框架之间固定有飘浮机构，四根耐腐蚀连接插杆之间固定有观测设备安装架，所述观测设备安装架的中间上方固定有两个声学释放器，且两个声学释放器的底端均固定有铁链，铁链的中间固定有吊钩，吊钩的底部与配重支撑架的顶部中间可拆卸固定连接；通过设置的可拆卸式的配重支撑架以及声学释放器，可以在装置整体下放的过程中，让重力远大于飘浮机构浮力的配重支撑架始终位于下方，有利于装置在遇到海底暗流时任然保持稳定的状态缓慢下降，避免装置到海底的时候出现倾倒现象。

2、本发明进一步的设置在于，所述配重支撑架的包括两个呈交叉状态的且固定在一起的焊管，两根焊管的两端分别固定有互相平行的端部连接杆，端部连接杆与两根焊管均在同一个平面内，两根焊管的交错中间位置固定有固定卡接盘，固定卡接盘的顶端固定有与吊钩相适配的索具；两根焊管的两端分别固定有互相对称呈内八字形结构的支撑腿，四个支撑腿的底端均可拆卸固定连接有配重块，四根支撑腿呈四棱台形分布，通过设置的呈四棱台形分布的四根支撑腿以及配重块的设置，增大承载面积的同时也降低了装置的重心，有利于提高装置的稳定性。

3、本发明进一步的设置在于，四个所述支撑腿的圆周外壁靠近底端均开有安装卡槽，安装卡槽的底部开有螺栓穿孔，每个所述配重块的上表面中部均固定有与螺栓穿孔直径相适配的螺柱，螺柱的顶端均螺接有对顶螺母，对顶螺母螺接之后作点焊固定处理，避免在海水中长期放置导致螺柱的滑丝，继而造成配重块的脱落，将对顶螺螺母焊死增加了配重块的稳固效果，并且在安装前配重块与配重支撑架处于分离状态，增加运输的便捷性。

4、本发明进一步的设置在于，所述配重块的底部均固定有锥形结构插钉每个所述插钉呈倾斜状分布，且插钉的倾斜程度与所在侧的支撑腿平行，通过插钉的设置，使得装置在沉入海底之后，让配重块与地面固定更紧，提高防滑效果。

5、本发明进一步的设置在于，所述飘浮机构包括固定在上部框架内部的两个浮球固定板框一以及固定在中部框架中间的两个浮球固定板框二，浮球固定板框一和浮球固定板框二的结构相同，且浮球固定板框一的内部通过螺钉固定有三个玻璃浮球，设备安装架的两端均固定有端部浮球固定板框二，且每个端部浮球固定板框二的中间的玻璃浮球的数量为两个，设备安装架的前后两侧均固定有侧面浮球固定框，且每个侧面浮球固定框内玻璃浮球的数量为两个，其中，设备安装架的前后两端均固定有用来保护玻璃浮球的u形保护杆一；通过设置的浮球固定框以及u形保护杆一，可以最大程度将玻璃浮球保护在类似框架形结构的内部，避免在运输过程中造成磕碰，而且在装置下降下沉过程中避免与礁石产生碰撞导致玻璃浮球的破碎。

6、本发明进一步的设置在于，所述玻璃浮球的圆周外壁位于中部固定有固定环，且固定环上开有多个等距离分布的螺孔，端部浮球固定板框二、侧面浮球固定框以及浮球固定板框一上均开有与螺孔相适配的螺栓孔，通过加长螺钉或者螺栓即可将玻璃浮球一个个固定，固定方便快速；

7、各部分水中重量

8、a.可上浮回收的设备安装架重量：水中不超过180kg。

9、b.配重块重量：水中至少600kg。

10、c.有效荷载重量，合计重量不超过230kg。

11、玻璃浮球提供浮力

12、玻璃浮球设计使用数量20个，浮力为25*20=500kg·g(n)。

13、整体受力

14、仿真平台布放时，加上配重在海水中整体的受力至少为510kg·g(n)。

15、抛重回收时，回收部分即设备安装架在水中整体受力优于-90kg·g(n)，即回收部分整体浮力至少90kg·g(n)。

16、耐压指标

17、仿真平台框架可满足7000m海深观测工作的耐压要求。其实际布放和回收工作性能仅受限于浮球或浮体材料以及声学释放器的极限工作能力。

18、本发明进一步的设置在于，所述观测设备安装架上固定有摄像机构和压力检测器，摄像机构包括防水摄像机和耐压防水电池舱，设备安装架的顶部中间固定有流速检测仪；设备安装架的顶部中间还固定有向上凸起的提拉杆；通过提拉杆和藏于设备安装架保护范围内部的仪器的设置，可以有效保护设备不会受到碰撞。

19、本发明进一步的设置在于，所述配重支撑架的顶端四角处均固定有插接机构，且四根耐腐蚀连接插杆的底端均预留有弹簧沉槽，弹簧沉槽内均固定有压缩弹簧，耐腐蚀连接插杆的底端均滑动插接在插接机构中，当需要将配重支撑架和顶部的设备安装脱离的时候，只需控制声学释放器即可断掉二者的联系，并且在四角处的耐腐蚀连接插杆的底端附近会在压缩弹簧的作用下产生一个推力，避免长久的淤积导致连接处的修饰和堵塞。

20、本发明进一步的设置在于，所述插接机构包括空心底盘，空心底盘的整体呈圆盘形结构，且空心底盘的侧面预留有凸块端，凸块端的端部预留进水口，且空心底盘的上表面中部开有过流孔，过流孔呈十字形结构，所述空心底盘的顶端固定有连接插管，连接插管的内径与耐腐蚀连接插杆的直径相适配，耐腐蚀连接插杆滑动连接在连接插管的内部，连接插管的圆周内部开有多个竖直的冲洗导流槽，且冲洗导流槽与底部的十字形结构的过流孔相对应；通过冲洗导流槽的设置，可以在观察过程中，当海底出现稍微的暗流波动就会从进水口进入，继而由下而上对淤积在连接插管内壁的淤泥进行冲洗，避免产生持续的淤积。

21、在地面将其拼装完好，之后到达指定海域即可进行投放，通过设置的可拆卸式的配重支撑架以及声学释放器，可以在装置整体下放的过程中，让重力远大于飘浮机构浮力的配重支撑架始终位于下方，有利于装置在遇到海底暗流时任然保持稳定的状态缓慢下降，避免装置到海底的时候出现倾倒现象。

22、本发明进一步的设置在于，两个所述插接机构之间均固定有直通管，且同一端的两个直通管之间固定有同一个三通管，所述直通管密封插接在进水口中，且三通管的进水端套接有耐压管，所述固定卡接盘的下表面固定有两个开口相对的活塞桶，且两个活塞桶的相远离的一端分别套接在对应的耐压管的端部，两个活塞桶的圆周内壁均滑动连接有活塞板，且活塞板的圆周外壁开有等距离分布的滚珠槽，滚珠槽内均卡接有滚珠，活塞板远离耐压管的一侧铰接有连杆，且两个连杆之间铰接有同一根摆动杆，摆动杆的底端固定有阻力板，阻力板的阻力方向与摆动杆的摆动方向垂直，摆动杆的顶端转动连接在固定卡接盘的下表面；通过活塞桶的设置，可以在使用过程中当配重支撑架附近出现液体波动时，立即带动阻力板运动，继而将水压以高速高压形式从空心底盘内由下而上的喷出，提高冲洗防淤积效果。

23、本发明中的有益效果为：

24、1、通过设置的可拆卸式的配重支撑架以及声学释放器，可以在装置整体下放的过程中，让重力远大于飘浮机构浮力的配重支撑架始终位于下方，有利于装置在遇到海底暗流时任然保持稳定的状态缓慢下降，避免装置到海底的时候出现倾倒现象。

25、2、通过设置的焊接式的对顶螺母固定方式，避免在海水中长期放置导致螺柱的滑丝，继而造成配重块的脱落，将对顶螺螺母焊死增加了配重块的稳固效果，并且在安装前配重块与配重支撑架处于分离状态，增加运输的便捷性。

26、3、通过设置的浮球固定框以及u形保护杆一，可以最大程度将玻璃浮球保护在类似框架形结构的内部，避免在运输过程中造成磕碰，而且在装置下降下沉过程中避免与礁石产生碰撞导致玻璃浮球的破碎。

27、4、本装置中，当需要将配重支撑架和顶部的设备安装脱离的时候，只需控制声学释放器即可断掉二者的联系，并且在四角处的耐腐蚀连接插杆的底端附近会在压缩弹簧的作用下产生一个推力，避免长久的淤积导致连接处的修饰和堵塞。

28、5、通过活塞桶的设置，可以在使用过程中当配重支撑架附近出现液体波动时，立即带动阻力板运动，继而将水压以高速高压形式从空心底盘内由下而上的喷出，提高冲洗防淤积效果。