一种远海机动潮汐水位监测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种远海机动潮汐水位监测装置，属于海洋水文探测技术领域。
【背景技术】
[0002]海洋科学是一门以观测为基础的科学，海洋潮汐水位是重要的海洋水文环境要素之一，其监测数据是海洋经济开发和海上国防建设的重要基础资料。传统的海洋潮汐水位监测多采用在沿岸和岛屿上建设长期固定验潮站的方式进行。随着海洋立体监测网的蓬勃发展，开始采取近岸水下水位监测仪(自容式和实时式均有使用)和卫星高度计的观测与固定验潮站监测相配合的方式，实施近海水位变化的监测;对于内陆水域的水位常规监测，多采取在湖泊和河道中建设长期固定水位监测站的方式;在内陆水灾害应急监测中，建有以水文应急监测车为核心的现场监测方式;对于长期水位监测站被毁，且抢险人员和车辆难以抵达现场观测的特殊场合，则通过遥感卫星数据结合地形匹配技术，推算水位变化、水域面积和受灾情况，如对堰塞湖灾情的监测。在涉及远海重要海域潮汐特征和全球大洋潮汐模式的研究中，深海水下水位监测仪(也称深海验潮站)已有使用。但是，对于突发性、灾害性强海洋动力过程(如地震海嘯、台风引起的风暴潮等)和远海敏感区域的海洋水位监测需求来说，现有的监测手段均存在严重不足。
[0003]在远海机动水文环境现场探测手段方面，最值得关注的是国外发达国家自二十世纪六十年代开始研制的机载抛弃式海洋水文探测系统。以美国Sippican公司为代表，技术相对成熟，已有针对剖面水文要素测量的系列产品，如AXCTD(机载温盐深剖面计)、AXSV(机载声速剖面计)和AXCP(机载流速剖面计)等，能够在一次任务航线上，利用同一种探测平台快速获取远海目标海域的多要素实时数据，是至今机动性最好的远海现场探测手段。但是，相关技术对非盟友国家严格封锁，产品主要应用于美海军，仅在一些多国联合大型海洋调查中偶有使用，至今尚无应用该体制的潮汐水位监测的相关技术研究和应用的报导。
【发明内容】
[0004]针对上述技术问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种远海机动潮汐水位监测装置，将新型远海机动水文环境监测体系同水声声学测深、水下压力测深技术相结合，应用于远海区域强海洋动力过程、远海军事行动和内陆抢险救灾中的潮汐水位监测，能够有效解决特殊条件下潮汐水位监测的安全性、隐蔽性、环境适应性和同步探测的问题。
[0005]本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案:本发明设计了一种远海机动潮汐水位监测装置，包括筒状主浮体、筒状锚体、监测盒体、第一天线、第一反应盒体、活塞、第一爆破装置、盖板、第二天线、压力传感器、定位测控装置、第一电源、系缆绳、第二爆破装置、隔板、声学换能器和第二电源;其中，筒状锚体的其中一端为敞开端，另一端为封闭端；隔板的尺寸与筒状锚体的内径相适应，隔板设置于筒状锚体内部，将筒状锚体内部分为连接其封闭端的下腔体，以及连接其敞开端的上腔体，声学换能器和第二电源设置于筒状锚体内部的下腔体中；定位测控装置和第一电源设置在监测盒体内部，其中，定位测控装置中包括处理器，以及分别与处理器相连接的定位通信模块、声学测深电路、压力测深电路、信号切换电路、数据存储器;监测盒体表面设置测压口，压力传感器设置在监测盒体内部，并通过测压口测量海水压力，处理器经过压力测深电路与压力传感器相连接;第二爆破装置设置于筒状锚体内部隔板上，且面向筒状锚体的敞开端，同时，第二爆破装置与定位测控装置中的处理器相连接;第二天线设置于监测盒体内部的其中一端;监测盒体通过系缆绳连接在筒状锚体上，且系缆绳穿过第二爆破装置;定位测控装置中的处理器经过信号切换电路分别连接第一电源、第二电源，其中，信号切换电路与第二电源之间的导线穿过第二爆破装置;定位测控装置中的处理器经过声学测深电路与声学换能器相连接，且定位测控装置中的声学测深电路与声学换能器之间的导线穿过第二爆破装置;监测盒体的外径与筒状锚体的内径相适应，监测盒体活动放置于筒状锚体内部的上腔体中，盖板的尺寸与筒状锚体敞开端的口径相适应，盖板封盖住筒状锚体的敞开端;盖板上背向筒状锚体内部的表面经第一爆破装置与活塞相连接，且定位测控装置中的处理器与第一爆破装置相连接;第一反应盒体设置于活塞上背向第一爆破装置的表面上，第一反应盒体表面设置至少一个通孔，第一反应盒体中放置能够产生气体的化学物质、以及该物质化学反应的触发装置，定位测控装置中的处理器与该触发装置相连接，且处理器与该触发装置之间的导线穿过第一爆破装置;筒状主浮体的其中一端为封闭端，另一端为敞开端;活塞的外径与筒状主浮体内部的内径相适应，筒状锚体以其敞开端面向筒状主浮体敞开端的方向，活动设置于筒状主浮体内部，且筒状锚体在活塞的推动下向筒状主浮体的敞开端移动，筒状主浮体敞开端口位置设置限位卡，限制筒状锚体及其内部各部件移出筒状主浮体;第一天线设置于筒状主浮体封闭端的表面上，定位测控装置中的处理器经过信号切换电路分别连接第一天线、第二天线，其中，信号切换电路与第一天线之间的导线穿过第一爆破装置;监测盒体、连接监测盒体的系缆绳，以及监测盒体内部设置的各部件三者的重量和小于监测盒体与连接监测盒体的系缆绳在海水中的浮力和，且该三者的重量加上筒状锚体、声学换能器、第二电源、第二爆破装置四者的重量大于筒状锚体、声学换能器、第二电源、第二爆破装置、监测盒体和连接监测盒体的系缆绳六者在海水中的浮力之和。
[0006]作为本发明的一种优选技术方案:还包括收缩气囊和第二反应盒体，其中，第二反应盒体设置于所述监测盒体表面上，第二反应盒体表面设置至少一个通孔，且收缩气囊的开口与第二反应盒体通孔密封连接，第二反应盒体中放置能够产生气体的化学物质、以及该物质化学反应的触发装置，所述定位测控装置中的处理器与该触发装置相连接;第二天线设置于收缩气囊的表面。
[0007]作为本发明的一种优选技术方案:所述处理器为低功耗微处理器。
[0008]作为本发明的一种优选技术方案:所述低功耗微处理器为MSP430单片机。
[0009]作为本发明的一种优选技术方案:所述声学换能器为适用海水测深15米?25米的声学换能器。
[0010]作为本发明的一种优选技术方案:所述压力传感器为适用海水10米?25米深度压力的压力传感器。
[0011]本发明所述一种远海机动潮汐水位监测装置采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果:
(1)本发明设计的一种远海机动潮汐水位监测装置，将新型远海机动水文环境监测体系同水声声学测深、水下压力测深两大在水位监测领域具有良好应用前景的先进技术相结合，提出了一种适用于特殊需求的潮汐水位监测新方法，有效解决了特殊条件下潮汐水位监测的安全性、隐蔽性、环境适应性和同步探测的问题；
(2)本发明设计的一种远海机动潮汐水位监测装置，应用于潮汐水位监测，具有更好的机动性和隐蔽性，可对特殊区域或重要航线进行密集探测，具有多点同步探测能力，探测单元可以预先布设并按需获取数据，数据回收具有更好的保密性和抗干扰能力，建设和运行维护成本更低；
(3)本发明设计的一种远海机动潮汐水位监测装置中，采用筒状锚体，通过系缆绳连接监测盒体的水下驻底方式，使监测盒体与海底保持一定安全距离，可减小水下推移物和沉淀物污染所设计压力传感器探头的可能性，提高潮汐水位监测的环境适应性；
(4)本发明设计的一种远海机动潮汐水位监测装置，应用于潮汐水位监测，具有更好的灵活性和机动性，可通过岸边布放、船载布放和空投布放等多种方式实现现场探测单元的布放。
【附图说明】
[0012]图1是本发明设计一种远海机动潮汐水位监测装置的结构示意图；
图2是本发明设计一种远海机动潮汐水位监测装置的应用状态结构示意图；
图3是本发明设计一种远海机动潮汐水位监测装置的实际应用中寻地示意图；
图4是本发明设计一种远海机动潮汐水位监测装置的实际应用中下沉、驻底与监测示意图；
图5是本发明设计一种远海机动潮汐水位监测装置的实际应用中上浮数传示意图。
[0013]其中，1.筒状主浮体，2.筒状锚体，3.第一天线，4.第一反应盒体，5.活塞，6.第一爆破装置，7.盖板，8.第二天线，9.定位测控装置，10.第一电源，11.系缆绳，12.第二爆破装置，13.声学换能器，14.第二电源，15.隔板，16.测压口，17.收缩气囊，18.第二反应盒体，19.监测盒体，20.压力传感器。
【具体实施方式】
[0014]下面结合说明书附图针对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0015]如图1所示，本发明设计的一种远海机动潮汐水位监测装置在实际应用中，包括筒状主浮