[发明专利]水下锚泊立体观测系统

说明书

本发明公开了一种水下锚泊立体观测系统，包括依次设置的海面浮台、水下仪器包和锚系底座，所述海面浮台的机械保护支架和锚系底座的机械保护支架上均设有万向节，所述水下仪器包通过水下动态线缆连接海面浮台的万向节，所述水下仪器包还通过水下动态线缆连接锚系底座的万向节，所述水下动态线缆为光电复合缆。本发明的水下锚泊立体观测系统，实现大量数据的实时连续监测、收集和分析，实现垂直水体以及海底物化环境、微生物群落的智能化观测分析；提供了电能和通信传输备份链路，增强了恶劣环境下系统运行的稳定性和可靠性；同时，结构上的改进保证系统在恶劣海况条件下的使用寿命。

技术领域

本发明涉及海洋装备技术领域，具体涉及一种水下锚泊立体观测系统。

背景技术

海洋监测是研究海洋、开发海洋和利用海洋的基础。海洋发达国家的海洋环境监测历史长达百年以上，美国20世纪80年代就建立了全国永久性的海洋立体监测系统，英国、德国、日本、加拿大等国家也都在其邻近有利害关系的海区及大洋布设了以岸基监测站和浮标为主的海洋监测系统。当前世界各国正不断采用最先进的海洋监测仪器，利用岸基站、船舶、卫星、浮标、雷达等多种监测手段对海洋环境进行高效率、全方位、立体化、全覆盖、网络化的海洋监测。海洋浮标作为一种新兴的现代化海洋监测技术，逐步受到各海洋国家的重视和利用，相比其他监测手段，海洋浮标可在恶劣的海洋环境条件下和浮标工作寿命时间内，对海洋环境进行自动、连续、长期的同步监测。

现有观测锚系主要以传统式浮标为主，其关键系统结构为：表层简易采样平台，浮标底端采用配重锚块(无搭载任何传感器)，采样平台和配重锚块采用全金属锚链连接。由于该系统的各部分采用全金属锚链连接在一起，不能搭载垂直水体观测传感器，无法实现水体的分层观测功能，不能抵抗海流所带来的动态应力对于浮标系统的疲劳损伤。浮标底部采用配重锚块，无搭载任何观测仪器，无法实现海底生态环境以及物化参数的观测及分析。

发明内容

本发明提供一种水下锚泊立体观测系统，实现大量数据的实时连续监测、收集和分析，实现垂直水体以及海底物化环境、微生物群落的智能化观测分析；提供了电能和通信传输备份链路，增强了恶劣环境下系统运行的稳定性和可靠性；同时，结构上的改进保证系统在恶劣海况条件下的使用寿命。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种水下锚泊立体观测系统，包括依次设置的海面浮台、水下仪器包和锚系底座，所述海面浮台的机械保护支架和锚系底座的机械保护支架上均设有万向节，所述水下仪器包通过水下动态线缆连接海面浮台的万向节，所述水下仪器包还通过水下动态线缆连接锚系底座的万向节，所述水下动态线缆为光电复合缆。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述锚系底座的功能单元还通过所述水下动态线缆连接至海底观测网节点。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述海面浮台的功能单元水密安装在海面浮台机械保护支架内，所述海面浮台的功能单元包括气象站模块、太阳能发电模块或/和风力发电模块、GPS模块、传感器模块和接驳盒腔体。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述接驳盒腔体内设有电力转换存储和分配模块、通信模块、电能监控模块、内部环境监测模块、故障诊断隔离模块、授时模块；

所述电力转换和分配模块将传输来的或者发电的电能进行转换，并通过主控电路分配电能供给接驳盒腔体内其它功能模块；

所述传感器模块采集信息后经所述通信模块传输；

所述电能监控模块实时监测接驳盒腔体内各功能模块的供电状态；

所述内部环境监测模块用于监控接驳盒腔体内部环境；

所述故障诊断隔离模块用于实时诊断接驳盒腔体内各功能模块，出现接地故障时通过所述故障诊断隔离模块切断故障的功能模块；

所述授时模块用于导航定位、通讯、系统的管理和协调、电力传输中的故障检测。