[发明专利]一种潮流驱动型近海海洋要素垂直剖面测量系统

说明书

本发明公开了一种潮流驱动型近海海洋要素垂直剖面测量系统，包括测量单元、舱体、潮流能转化单元、浮力调节单元、压力传感器、控制单元和电池。潮流能转化单元包括缆绳和帆板。浮力调节单元包括油囊、油缸、活塞和直线驱动机构，直线驱动机构固定于舱体的内侧且与活塞固定相连，以驱动活塞在油缸内滑动。压力传感器用于测量海水压力。控制单元分别与压力传感器、直线驱动机构电连接，以接收海水压力信息并将其转换为海水深度信息。电池固定于舱体内侧且与控制单元电连接。相比于现有技术，本发明能够实现潮流能到机械能的转换，节省了电能的使用。并且在系统启停和充电时不用打开舱体，方便快捷。

技术领域

本发明涉及海洋垂直剖参数测量技术领域，特别是涉及一种潮流驱动型近海海洋要素垂直剖面测量系统。

背景技术

通过对海洋进行长期持续的观测，有助于理解和监测海洋状态的变化，有助于全球气候研究、海洋学研究、气候预测和灾害预防，对特定海域进行长期、可靠、低功耗的垂直剖面测量可促进海洋环境保护和海洋渔业发展。

传统测量海洋剖面参数的方法有两种：一种是借助船载设备完成测量仪器的多次下放、回收和拖曳作业，由于船只多数情况下不会在一个定点停留太久，此观测方式仅适用于单次或短期观测，在应对大时间跨度的海洋观测任务时存在明显局限性；另一种是采用传统潜标测量，为提高采样密度通常需要分层敷设多个传感器，这不仅导致系泊系统复杂性的提升和设备成本的增加，且收集的数据仍然是离散的。随着海洋装备技术的进步，海洋观测正在逐渐从离散的单点测量向连续的全水层剖面观测发展，因此各种具有原位观测能力的海洋观测系统被研发出来。这些剖面测量系统可以分为两类，一类以电能作为驱动能源，另一类利用其它能源实现剖面测量系统的往返运动。

由于电能在海洋中较为缺乏，使用电池作为主要的能量来源时，若电池容量较小，测量系统的工作时长势必会受到影响；若电池容量较大，又会导致测量系统重量的增加和结构的复杂化。

发明内容

本发明的目的是提供一种潮流驱动型近海海洋要素垂直剖面测量系统，以潮流能为主要能量来源，在潮流较小时辅助利用直线驱动机构控制活塞，调节系统浮力，实现整个测量系统在垂直剖面的全范围沉浮。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明公开了一种潮流驱动型近海海洋要素垂直剖面测量系统，包括测量单元，还包括：

内侧为密闭空间的舱体；

潮流能转化单元，包括缆绳和帆板，所述缆绳的第一端与所述舱体固定相连，所述缆绳的第二端用于锚固在海底，所述帆板固定于所述舱体的外侧；

浮力调节单元，包括油囊、油缸、活塞和直线驱动机构，所述油囊与所述油缸连通，所述油缸固定于所述舱体的内侧，所述活塞滑动安装于所述油缸内；所述直线驱动机构固定于所述舱体的内侧且与所述活塞固定相连，以驱动所述活塞在所述油缸内滑动；所述油囊位于所述舱体外侧，所述油缸、所述活塞和所述直线驱动机构位于所述舱体内侧；

固定于所述舱体外侧的压力传感器，用于测量海水压力；

控制单元，分别与所述压力传感器、所述直线驱动机构电连接，以接收海水压力信息并将其转换为海水深度信息，控制所述直线驱动机构将所述活塞推向或推离所述油囊；

电池，固定于所述舱体内侧且与所述控制单元电连接；

其中，所述测量单元固定于所述舱体外侧，以对海水进行垂直剖面测量。

优选地，所述潮流能转化单元还包括固定架，所述固定架固定于所述舱体的外侧，所述帆板固定于所述固定架上，所述帆板为四个且呈十字形分布。

优选地，所述浮力调节单元还包括油囊保护架，所述油囊保护架固定于所述舱体外侧且罩设于所述油囊外侧。