[实用新型]自持式海洋环境监测装置

说明书

技术领域：

本实用新型属海洋环境立体监测技术领域。具体来讲，它是一种借助于水体的能量，用于特定海域对水体参数进行长期、定点、实时、立体监测的自持式海洋环境监测装置。

背景技术：

21世纪是海洋的世纪，海洋要素现场观测对海洋学研究、海洋工程建设和海上国防安全等诸多方面具有深远的意义。比如近年来气候的剧烈变化，恰恰是由大气和海洋共同作用的结果，且受海洋的影响较大，因为海洋表层储存的热量比大气多1000倍。而海洋存储热量的多少受海流、盐度等条件的影响，通过测量盐度可使研究人员弄清海流和海洋上降雨量的变化，从而研究其对气候的影响。再如利用自持性漂浮仪提供的数据，可画出海洋的气象图，用到计算机气象预测模型上，从而预报如厄尔尼诺等季节性变化的气象现象，等等。因此，海洋温度、电导率、海流等要素的测量具有非同寻常的意义。与大气的快速变化相比，海洋的变化则慢得多。由于海洋要素随时间和空间的变化比较缓慢，为了研究某一现象，往往需要对定点的垂直剖面或多点的水平剖面进行现场持续观测(可能长达数年)。而海洋观测依赖于观测平台和传感器，相对于纯技术性的传感器来说，持续观测会更多的依赖于所能提供的可靠性观平台。以往进行海洋剖面参数的测量，多数由船载传感器或采用由潜标分层敷设传感器组来进行。这两类传统的测量方法，对于需求越来越大的海洋观测来说，通常认为是不够的，或者它们的花费太大——由船载仪器配合绞车往返多次完成测量，即使数天的连续观测，也会耗费大量人力和财力；采用传统潜标测量，则需要分层敷设多个传感器，不但大大增加了设备成本，也必然导致锚系变得复杂，其现场操作难度也随之提高。随着海洋要素观测的需求，近年来不断出现一些观测平台，来弥补传统观测方法的不足。像剖面测量浮标这类自持式测量平台系统已经成为调查研究船只的有效补充，当然它并不是唯一的自持性海洋观测平台，它只是相对比较成熟的新技术。近年来，自持性海洋观测平台又增加了锚定式剖面测量平台、自持式海面飞行器、水下滑翔机和无缆自治水下机器人等。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种自持式海洋环境监测装置，通过高效的波浪能传递装置，采用特殊的棘爪机构，直接利用波浪能量迫使测量平台下潜到海底或预定深度(浪起滑脱，浪伏下潜)；而测量平台的上浮回程则完全依靠平台自身的正浮力。本实用新型旨在提供一种以简约的方式，形成长期、定点、无人值守的海洋环境要素垂直剖面监测方法。

本实用新型的技术方案是：

一种自持式海洋环境监测装置，该装置包括海面浮标、测量平台和锚泊系统。其中锚泊系统又包括锚泊注塑钢缆、张紧锤、储链、重物锚块、大抓力锚和链接机构等；测量平台的一侧固连着上、下导向机构和棘爪机构，锚泊注塑钢缆穿过上、下导向机构和棘爪机构，使测量平台骑附在锚泊注塑钢缆上；测量平台上固定着温盐深传感器、浮力浮球和电机电池舱测量平台的平台架体外部罩有导流保护罩。

监测装置的上端是漂浮着的海面浮标，它的下端连着锚泊注塑钢缆，锚泊注塑钢缆一直近似悬垂至海底，其下端到海底之间又依次连有张紧锤、储链、重物锚块和大抓力锚，测量平台依靠棘爪机构骑附在锚泊注塑钢缆上，整个装置通过重物锚块和大抓力锚固定在待测海域的海底。

所述的自持式海洋环境监测装置，棘爪机构包括棘爪固定底板、固定半夹槽、可动半夹槽、棘爪转轴、棘爪转臂和恢复弹簧，固定半夹槽被固定在棘爪固定底板上，棘爪转臂的一端连接转轴，另一端连着可动半夹槽，恢复弹簧被转轴穿过，且其两端分别连在固定底板和转臂上。

所述的自持式海洋环境监测装置，测量平台包括平台架体、导流保护罩、温盐深传感器、浮力浮球、电机电池舱。

所述的自持式海洋环境监测装置，电机电池舱由两端密封端盖和密封圆筒通过密封紧固螺钉的连接而构成密封壳体，电机电池舱内依次固定着驱动电机、电机电源、电路电源和控制电路。

所述的自持式海洋环境监测装置，驱动电机的电机转轴伸出电机电池舱，电机转轴的末端通过凸轮紧固螺钉固定着，凸轮转动可以推动棘爪机构上的可动半夹槽转动。

所述的自持式海洋环境监测装置，张紧锤做成流线型，水中重量30kg左右。

所述的自持式海洋环境监测装置，锚泊注塑钢缆长度为200m左右，内芯钢丝直径为7mm左右，钢丝外层注塑一层塑料，注塑后直径为11mm左右

所述的自持式海洋环境监测装置，海面浮标主体直径0.9m左右，储链长度为25m左右，重物锚块重量200kg左右，大抓力锚长80cm左右。