[发明专利]一种自钻无缆式海底变形长期观测装置

权利要求书

1.一种自钻无缆式海底变形长期观测装置，其特征在于，包括自下向上依次连接的钻头部分、变形测量缆(9)和布放回收部分，所述布放回收部分包括留置部和回收部；

所述钻头部分自下向上包括微钻头(20)、支撑管(23)和微控舱(19)，所述支撑管(23)和微控舱(19)贯通连接，微控舱(19)内设有微电机、微控电路及电池，微电机连接微控电路，电池为微电机及微控电路供电，微电机的旋转杆穿过支撑管(23)并与微钻头(20)连接从而带动微钻头(20)的转动，所述支撑管(23)的外周设有配重(10)；

所述留置部包括海床基箱体(18)、弹簧(8)和弹簧扣(6)，所述海床基箱体(18)的底部和顶部分别设有容许变形测量缆(9)穿过的通孔，所述变形测量缆(9)的顶端穿过海床基箱体(18)后卡位并连接水密接插件I(16)，海床基箱体(18)的顶部还固定弹簧(8)的一端和弹簧扣(6)的拉绳(24)的一端，拉绳(24)位于弹簧(8)中央；

所述回收部包括主控舱(12)、浮体材料(2)、水声定位器(1)、信标机(11)、水声释放器(3)和支撑框架，所述主控舱(12)内设有主控系统、数据采集系统、数据存储器、状态监测系统和电池，主控舱(12)的外周套有浮体材料(2)，主控舱(12)的顶部设置水声定位器(1)和信标机(11)，水声定位器(1)和信标机(11)分别与主控系统连接，主控舱(12)的底部设置水声释放器(3)和水密接插件II(13)，水声释放器(3)分别与主控系统和数据采集系统连接，水密接插件II(13)分别与主控系统和数据采集系统连接；主控舱(12)的底部还设置支撑框架，所述支撑框架包括支撑板(17)及连接支撑板(17)和主控舱(12)的支撑杆，水声释放器(3)连接水声释放器钩锁(5)，水声释放器钩锁(5)正下方在支撑板(17)上设有弹簧扣通孔(21)；所述支撑板(17)上还设有水密接插件通孔(22)；

所述留置部与回收部通过以下方式连接：水密接插件II(13)从下方穿过水密接插件通孔(22)与水密接插件I(16)连接，弹簧扣(6)从下方穿过弹簧扣通孔(21)与水声释放器钩锁(5)连接。

2.根据权利要求1所述的自钻无缆式海底变形长期观测装置，其特征在于，弹簧扣通孔(21)的下方设置弹簧保护罩(7)，弹簧保护罩(7)的一端固定于支撑板(17)上，当弹簧扣(6)从下方穿过弹簧扣通孔(21)与水声释放器钩锁(5)连接时，弹簧(8)位于弹簧保护罩(7)内。

3.根据权利要求1所述的自钻无缆式海底变形长期观测装置，其特征在于，支撑框架内设置两端分别固定于主控舱(12)和支撑板(17)上的水密接插件保护罩(14)，水密接插件保护罩(14)正对支撑板(17)上的水密接插件通孔(22)，水密接插件II(13)位于水密接插件保护罩(14)内；当水密接插件I(16)从下方穿过水密接插件通孔(22)与水密接插件II(13)连接时，水密接插件I(16)和水密接插件II(13)均位于水密接插件保护罩(14)内。

4.根据权利要求1-3任一所述的自钻无缆式海底变形长期观测装置，其特征在于，所述微钻头(20)触底启动，自启自停，预设工作时间2-4分钟。

5.根据权利要求1-3任一所述的自钻无缆式海底变形长期观测装置，其特征在于，所述微控舱(19)和配重(10)均为圆柱体形，且外周长一致，且小于等于微钻头(20)的最大周长。

6.根据权利要求1-3任一所述的自钻无缆式海底变形长期观测装置，其特征在于，在变形测量缆(9)的内部设置至少3个与变形测量缆(9)连接的三轴加速度传感器，三轴加速度传感器之间依次串联连接。

7.一种用于权利要求1所述的自钻无缆式海底变形长期观测装置的控制系统，其特征在于，包括甲板控制单元和观测装置单元，所述观测装置单元包括回收单元和留置单元；所述回收单元包括主控系统、状态监测系统、水深传感器、姿态传感器、数据存储器、数据采集系统、水声定位器、信标机和水声释放器，所述主控系统分别与状态监测系统、数据存储器、数据采集系统、水声定位器、信标机连接，所述状态监测系统分别与水深传感器和姿态传感器连接，所述水声释放器、水声定位器、信标机分别与甲板控制单元无线连接，水声释放器还与水声释放器钩锁连接；所述留置单元包括微控电路、微电机、变形测量缆和弹簧扣，所述微控电路与微电机连接，变形测量缆与数据采集系统连接，弹簧扣与水声释放器钩锁连接。