[发明专利]海洋纵深垂直温度场分布实时监测方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种温度监测方法和装置，特别涉及一种海洋纵深垂直温度场分布实时监 测方法和装置。

背景技术

海洋的温度是表征海洋的一个非常重要的物理量，尤其是沿海洋纵深垂直分布的温度 场决定了海洋的水平分层数量以及各层的厚度，正是由于海水的纵向垂直分层，导致其具 有不同的物理特性，如由于不同温度层之间的海水的密度不同，声音在其中具有不同的传 播特性。海水表面是太阳光照暖的上层，其实际温度和厚度随季节不同而变化，另外由于 海洋间的对流形成的温度梯度分布也会随着季节的变化而变化，实时监测海洋纵深垂直的 温度分布具有重要意义，然而由于海水的强腐蚀性以及海洋深处强大的压力，使得以电信 号作为监测温度的传感信号来连续实时监测海洋纵深各层的温度分布不太可行，也不经 济，本发明应用现代光纤传感技术，可以连续实时探测海洋垂直纵深几百米甚至深达的上 万米海洋纵深垂直分布温度场。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种海洋纵深垂直温度场分布实时监测方法。另外， 本发明另一个要解决的问题是提供一种实现上述方法的结构简单、使用方便的装置

为解决上述技术问题，本发明海洋纵深垂直温度场分布实时监测方法包括如下步骤， 首先，温度探测主机发出一系列激光脉冲，注入到深入到海洋底部的垂直于海床的传输传 感光缆中，所述激光脉冲在所述传输传感光缆中传导，同时连续背向返回一系列被传输传 感光缆周围不同垂直深度的海洋温度调制了的光脉冲回波信号，回到温度探测主机，接着， 所述温度探测主机对所述光脉冲回波信号进行解调，计算出沿所述传输传感光缆上各点周 围海水的温度情况，进而得出海洋温度场的垂直分布情况。

为实施上述方法而专门设计了海洋纵深垂直温度场分布实时监测装置，包括一专用浮 箱、温度探测主机、传输传感光缆和一深水锚定系留装置，所述专用浮箱内装有所述温度 探测主机，所述温度探测主机连接所述传输传感光缆的一端，所述传输传感光缆的另一端 连接所述深水锚定系留装置。

优选的是，温度探测主机与传输传感光缆通过一张紧装置相连，使传输传感光缆始终 处于张紧状态。

优选的是，深水锚定系留装置为一系留在所述传输传感光缆上的锚。

优选的是，温度探测主机上设置一无线发射天线。

优选的是，温度探测主机上设置一GPS定位系统。

采用这样的方法和装置后，可以实时探测海洋的纵深垂直温度信息，耐海水腐蚀、 抗深海的侧压和浪涌张力。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是海洋纵深垂直温度场分布实时监测装置结构图。

图2是温度探测主机的原理图。

附图标记如下：

1、专用浮箱                       2、温度探测主机

3、海床                           4、传输传感光缆

5、深水锚定系留装置               6、海水

21、无线发射天线

具体实施方式

本发明海洋纵深垂直温度场分布实时监测装置包括如下结构，下文中参照附图将对此 进行详细描述。

如图1所示，本发明包括一可以漂浮在水面上的专用浮箱1，专用浮箱1内装有所述 温度探测主机2，温度探测主机2上连接传输传感光缆4的一端，传输传感光缆4的另一 端连接深水锚定系留装置5，该深水锚定系留装置5能够将专用浮箱1约束于海上一定的 区域位置。

在专用浮箱1下用绳索悬挂一重物，是专用浮箱1能够按照实际需要达到海底一定的 深度。在系该重物的绳索上固定上传输传感光缆4垂直直通海底。

传输传感光缆4垂直连接至海床上的深水锚定系留装置5。该传输传感光缆4通过深 水锚定系留装置5垂直地通向海底，因而传输传感光缆4上各点的温度分布也就是海洋沿 纵深垂直分布的温度场。该传输传感光缆4具有对温度敏感的特别结构，既作为光信号的 传输媒介，又作为海洋纵深垂直温度分布的传感元件，能传播激光脉冲信号，能实时感应 光缆周围的环境温度信息。该传输传感光缆4具有很强的抗海水腐蚀能力、抗十几万米海 面下的海水侧压能力和抗拉能力，该光缆还具备迅速响应外界温度变化的温度敏感能力。