[发明专利]一种海底仪器用的水下数据传输平台

说明书

技术领域

本发明涉及海洋监测技术领域，具体地说，涉及一种海底仪器用的水下数据传输平台。

背景技术

地球71％的面积是海洋，其中蕴藏着极其丰富的资源，是维持人类可持续发展的重要战略空间。海洋技术是海洋资源开发的不可缺少的基础支撑技术，而海洋监测技术和设备是海洋技术不可缺少的基础技术和原始信息获取手段。随着卫星通讯、卫星遥感、水声遥测以及数据同化等技术的不断发展与成熟,海洋环境监测已进入从空间、沿岸、水面及水下对海洋环境进行立体监测的时代。

目前，海底仪器收集的数据通常是通过缆线进行传输，其能连续并实时地将海底仪器所收集的信息传回处理站，但是海底仪器的工作位置易受缆线长度的限制，使其工作范围受限；缆线成本较高，且通常使用停泊在该海域上的船作为处理站，进一步增添了人力物力成本。此外，使用缆线进行收集容易对海底环境造成不友好的影响。

公告号为CN101487704B的专利文献公开了一种海洋检测用潜标，包括壳体，在壳体内安装有支撑架，内、外皮囊分别通过气阀杆与电磁换向阀的接口相连通；在支撑架上固定有一个电机，电机的输出轴的转动传递给套在丝杠上的丝杠螺母；丝杠的一端固定有丝杠防转件并且其另一端与活塞相连，液压缸的出都断与电磁换向阀相连通；在壳体内安装有传感器、声通信模块，在母舰上安装有主控计算机和向声通信模块发出定位信号的超短基线系统，在支撑架上连接有电池组和单片机；主控计算机输出运动控制命令给声通信模块和单片机同时接收来自单片机的数据信号，单片机通过其接口发出信号给电动机和换向阀。

该潜标能够根据预定程序或外部指令下潜、定深或上浮，从而完成数据的采集与传回至母舰。但是，潜标在向母船传输信号时与母船的距离有限制，距离太远会使信号减弱。而通过控制潜标下潜收集信号，然后控制潜标上浮来向母船传输信号，与通过线缆进行数据传输的方式相比，其可选工作范围变大且对海底环境更友好，但其为间歇式的收集海底水文数据，不便于一些需连续采集数据的收集。

发明内容

本发明的目的为提供一种海底仪器用的水下数据传输平台。

为了实现上述目的，本发明提供的水下数据传输平台包括安装架及安装在安装架上的控制单元、供电电池组、浮体、用于容纳海底仪器的仪器舱与用于容纳供电电池组的电池舱；还包括安装在安装架上的分离单元、配重单元及两个以上的浮筒单元；浮筒单元包括浮筒及设于浮筒内的数据接收模块、数据存储模块、数据发送模块及浮筒电池组；分离单元包括用于释放配重单元的配重分离装置及用于释放浮筒单元的浮筒分离装置；控制单元包括设于仪器舱内用于接收海底仪器的检测数据的数据接收模块、用于控制分离单元动作的主控模块及用于将数据传输给浮筒单元的数据发送模块。

由以上方案可见，可以根据工作需求在仪器舱内搭载不同类型的海洋监测仪器，由于配重单元的作用，使携带有海底仪器的平台能够潜入海底进行数据采集；控制单元将海底仪器采集的数据传输给浮筒单元并存储在其的存储单元中，暂时保存，当一个浮筒单元的存储单元存满数据后，控制单元向另一浮筒传输并存储检测数据，同时控制浮筒分离装置释放已存满检测数据的浮筒单元，被释放的浮筒单元在浮力的作用下浮至海面并通过数据发送模块将存储在存储单元内的数据及时地通过卫星传回，达到准实时传输的效果；完成数据的采集后，通过配重分离装置将配重单元释放，在浮体浮力的作用下，将安装有仪器舱、海底仪器等的安装架浮至海面等待回收，从而达到数据连续采集、准实时传输的目的的同时，能够对大部分设备进行回收。

具体的方案为浮筒分离装置包括安装支架、套于浮筒外的浮筒限位筒、安装在安装支架上的分离控制器及与安装支架铰接的挡钩；浮筒限位筒与安装架固定连接，安装支架与浮筒的底部固定连接；浮筒限位筒内设有内肩台，分离控制器用于控制挡钩绕铰轴转动以使挡臂抵靠内肩台的下台面或与下台面脱离抵靠。该分离装置结构简单，易于控制。

更具体的方案为三个以上的挡钩环绕浮筒的轴线均匀布置；挡钩的约束臂上设有颈缩环；分离控制器包括熔丝及用于熔断熔丝的熔断器，熔丝依次绕于颈缩环外而构成将挡钩的约束臂朝向浮筒轴线的方向拉近的多边结构，熔丝的两端与安装支架固定连接。该机构利用熔丝通电熔断的特点来控制挡钩工作，原理简单，熔丝便于替换或安装，且便于在海底水密的实现。

再具体的方案为浮筒分离装置还包括压簧、用于推压安装支架的推板及固定于浮筒限位筒下端的固定座；压簧的一端与固定座固定连接，另一端与推板固定连接。推板和压簧用于辅助浮筒快速脱离数据传输平台的浮筒限位筒，浮至水面。