[发明专利]一种多功能波浪能剖面浮标系统

说明书

本发明涉及海洋检测设备领域，尤其是一种多功能波浪能剖面浮标系统。其包括:浮球、浮标平台、钢缆、上触发块、下触发块和锚块，所述浮标平台包括支撑柱、隔离架、大浮块、主支撑板、钢缆单/双向控制单元、杠杆单元、同心限位单元。它具有高灵敏性、防误触发设计、防磨损设计，可以在外动力的驱动下，通过向下/上推动切换板，使钢缆处于单/双向两种工作模式，进而实现整个剖面浮标平台在波浪能作用下沿钢缆进行上下剖面运动的目的，可以在波浪的作用下，沿钢缆上下运动，往复不断，可搭载不同类型的传感器，完成海洋三维剖面参数测量，布放/回收方便、搭载(负载)能力强、不消耗电源、既可锚定也可漂流工作。

技术领域

本发明涉及海洋检测设备领域，尤其是一种多功能波浪能剖面浮标系统。

背景技术

海洋参数信息的有效获取是我们认知海洋进而经略海洋的基本前提。而利用剖面观测平台搭载相应传感器进行海洋剖面三维观测是获取海洋信息的重要手段。目前常用的剖面观测平台包括潜标、Glider、Argo浮标等。其中，潜标为获取不同深度的海洋参数信息，往往需要在不同深度的钢缆上挂载相应传感器，导致其成本极高（达上千万元），且一般只能锚定工作，更不易布放和回收；Glider、Argo浮标虽具备一定的海洋剖面参数高分辨获取能力，但搭载（负载）能力十分有限，面对海洋多参数（水文、生化、动力等参数）同步观测的应用需求时存在局限，同时在开展海洋上混合层时变化或日变化研究时也无法满足对剖面参数超高时空分辨的观测要求，而且在近海海域几十米甚至更浅水深工作时也会遇到困难。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供了一种多功能波浪能剖面浮标系统，它一方面解决了小驱动力作用下单/双向状态无法正常切换的问题，即具有高灵敏性；一方面解决了恶劣海况下单/双向状态切换控制部件的误触发问题，即具有防误触发设计；再一方面解决了高频次剖面连续工作的严重磨损问题，即具有防磨损设计。可以在波浪的作用下，浮标平台沿钢缆上下运动，往复不断，可搭载不同类型的传感器，完成海洋三维剖面参数测量，布放/回收方便、搭载（负载）能力强、不消耗电源、既可锚定也可漂流工作、工作深度从几米至几百米、且能获取长时间序列、超时空高分辨率剖面信息，其采用的技术方案如下：

一种多功能波浪能剖面浮标系统，其特征在于，包括:浮球、浮标平台、钢缆、上触发块、下触发块和锚块，所述浮标平台包括支撑柱、隔离架、大浮块、主支撑板、钢缆单/双向控制单元、杠杆单元、同心限位单元，所述隔离架和支撑柱构成一可搭载各种传感器的搭载平台，所述浮球与钢缆的顶端相连接，所述锚块与钢缆的底端相连接，所述上触发块固定于钢缆上并靠近浮球，所述下触发块固定于钢缆上并靠近锚块，所述隔离架固接于支撑柱上，所述主支撑板为两块，固定安装于隔离架上；所述大浮块可拆卸对称连接于隔离架左右两侧上，所述钢缆单/双向控制单元、杠杆单元和同心限位单元设置于两主支撑板之间，所述钢缆穿过同心限位单元和钢缆单/双向控制单元，由钢缆单/双向控制单元控制钢缆可双向运动或仅可单向运动，所述浮标平台完全浸没于海水中所受的浮力大于其自重。

在上述技术方案基础上，所述钢缆单/双向控制单元包括基板、楔形框、卡轮、卡轮框、切换板和卡块，所述切换板、卡轮框、楔形框和基板由前至后依次排列，所述楔形框固接于基板上，所述楔形框具有导向槽，所述导向槽上宽下窄，所述卡轮框滑动连接于楔形框上，可相对楔形框上下滑动；所述卡轮框具有与导向槽等数量的框槽，框槽之间由横板分隔，所述卡轮位于导向槽和框槽中，每个导向槽中具有两个卡轮，所述切换板与卡轮框相固接，所述切换板下部两侧各具有一条弹性条，所述弹性条的尾端均具有一三角形凸起，所述卡块为两个，固定安装于基板上；所述卡块具有止挡弹性条三角形凸起的凸起部，所述凸起部为三角形，顶面和底面均为斜面；所述三角形凸起的顶面和底面均为斜面，所述杠杆单元包括杠杆、杠杆架、转轴和连接块，所述连接块固定安装于切换板上，所述杠杆与连接块相固接，所述杠杆架的两端分别与两主支撑板转动连接，所述转轴连接于杠杆架上，所述杠杆的两端开设有安装通孔，所述安装通孔的孔径大于转轴的直径，所述转轴穿过杠杆的安装通孔，所述基板与主支撑板相固接，所述杠杆架、转轴、同心限位单元均为两个，两同心限位单元分设于钢缆单/双向控制单元上下两侧，两杠杆架分设于杠杆的上下两端处。