[发明专利]一种适用于军港海域水下环境电磁场观测装置

说明书

一种适用于军港海域水下环境电磁场观测装置，属于海洋环境水下电磁场观测技术。其特征是：观测装置主要由两个电场测量水平链、两个磁场信号测量单元、一个电场测量垂直链、集成单元、浮漂以及数据传输电缆组成，电场测量水平链中的电极间距对可以通过可调碳纤维伸缩管进行调节，整个测量装置的工作由电源控制模块进行综合管理，实现整个装置自持式工作，通过可调节极距的电场测量水平链、电场测量垂直链以及磁场信号测量单元实现军港环境水下立体空间电磁场数据的收集，解决我国军港环境海水环境因素复杂、数据缺乏的问题。

技术领域

本发明属于海洋环境水下电磁场观测领域，涉及到一种军港环境水下电磁场观测装置，特别涉及一种用于军港环境水下电磁场立体空间观测的自持式试验装置。

背景技术

针对军港环境海水环境因素复杂、数据缺乏的问题，全面积累军港海域海水环境因素数据和水下物理场数据迫在眉睫。目前国内用于军港环境水下电磁场观测的多为有缆式海床基短基线观测装置，由于观测方式的单一性以及观测区域的局限性，使得军港环境电磁场特征类型积累不足，开展军港环境水下电磁场观测的一项关键技术是实现环境水下电磁场立体空间以及短基线和长基线相结合的自持式观测方式。传统的环境水下电磁场观测方式主要是将观测系统布放于海底，由短基线电磁场传感器获取，由于观测方式所限，导致研究人员只能掌握环境水下电磁场在海底短极距分布特征，无法了解环境水下电磁场在全空间和长极距条件下的特征，从而直接制约着我国军港警戒系统的发展。

发明内容

本发明的目的是设计一种能够充分获取海面下全空间的军港环境水下电磁场观测装置，解决环境水下电磁场数据类型获取不充分和不完整的问题。

本发明的技术方案是：整个测量装置包括电场测量水平链、电场测量垂直链、磁场信号测量单元、集成单元、浮漂以及数据传输电缆，各观测单元以矩形方式进行布置，其中电场水平链之间间距5m，磁场信号测量单元间距5m，电场水平链和磁场信号测量单元之间间距4m。电场测量水平链包括两套，每套又有两对可调极距水平电极对呈十字架形组成，其中电极采用银/氯化银电极，每对电极之间由碳纤维管连接，管前端设计有电极保护罩，管中通有信号传输缆，为了可以对电极极距进行调节，碳纤维管采用伸缩结构设计，在伸缩节附近采用卡扣结构进行固定；电场测量垂直链由若干电极对按照垂向结构固定在浮标连接绳上，为了防止海生物及海水流动对电极的干扰，电极对安装在纱布保护罩内；磁场信号测量单元封装在密封舱内，包括磁传感器测量单元以及电场信号调理模块；集成采集单元里集成了集采集存储模块、电源控制模块以及电力存储单元，其中电力存储单元负责为整个系统提供电源保障，采集存储模块用于存储采集单元传输进来的电磁信号，电源控制模块是为了满足系统水下自持工作的方式而设计的，在需要的时间段系统工作，其他时间段，电源控制模块进行综合管理，使其低功耗运行，只保证基本功能；浮漂的功能主要是电场垂直链的浮力支撑以及观测系统的安全警戒，确保系统在观测过程中的安全。

本发明的效果和益处是：由于已有的军港水下电磁场观测多为海床基短基线观测装置，获取的环境电磁数据形式单一，新的观测装置可以丰富获取数量类型，提高系统环境适应性。

附图说明

附图1是军港水下环境电磁场观测装置布置示意图。

图中：1电场测量水平链；2磁场信号测量单元；3浮漂；4电场测量垂直链；5集成单元；6数据传输电缆。

附图2是电场测量水平链节点底座示意图。

图中：1底座俯视图；2底座前视图；3十字行底座安装图。

附图3是磁场信号采集单元示意图。

图中：1端盖左视图；2密封舱主体；3磁场信号采集单元底座安装图。

具体实施方式

下面结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施方式。

第一步：观测装置的组成