[发明专利]一种海洋垂直剖面测量装置及其工作方法

说明书

本发明涉及一种海洋垂直剖面测量装置及其工作方法，包括载人移动式的水下平台，水下平台的作业舱内固定安装绞车，绞车通过系留缆连接主浮体，并带动主浮体沿垂直方向往复运动，作业舱上方设有供主浮体和系留缆通过的启闭机构，主浮体上搭载有探测设备；水下平台内安装信息系统、电力系统和液压系统，信息系统、电力系统和液压系统分别通过信息网络、电力网络和液压网络与绞车相连，水下平台上还搭载有大量程ADCP。本发明支持较大耗电量或较多数量的探测设备，相较于传统独立系留潜标持久性大大提升；主浮体搭载的高精度探测设备与水下平台搭载的大量程探测设备协同作业，获得兼具广度和精度的海洋垂直剖面测量数据。

技术领域

本发明涉及海洋垂直剖面测量技术领域，尤其是一种海洋垂直剖面测量装置及其工作方法。

背景技术

海洋环境探测和资源调查中，经常需要对海洋动力环境进行定点、实时、立体监测，即进行海洋水体中不同垂直剖面参数(如温度、盐度、流速和光学特性量)的测量。海洋环境垂直剖面测量的常用模式有：海洋调查船、水下运载和系留观测。

海洋调查船的综合研究能力强、机动性好、运载量大、航程远、观测项目多，既可以走航测量，也可以定点观测，可以根据调查要求变换航行速度，还可以根据需要开到任何海区作业。但是海洋调查船船时费、人员费昂贵，只能在水面上进行测量，无法伸入海中考察，更不能从事海底直接作业，调查船的航次还存在用人多，资料处理工作量大等问题。

水下运载主要是水下滑翔剖面观测、AUV观测等。其优点在于布放水深范围较大，搭载传感器较多，可实现全水深剖面测量。而缺点是电量有限；数据实时性较差，布放后观测数据自容式存储，需等到观测结束回收时才可读取数据。

系留观测具有长时间连续观测的优势。其中经目前深海系留观测系统，多为固定锚系爬升式(美国MMP系统)和固定潜标系统(ADCP+CTD链)，而现有技术中的系留观测设备均锚泊海底，只能进行单点测量，机动性不够。一般布放之后系统基本处于托管的不确定状态，通常采用自溶式，数据实时性差；或者采用通信浮标传输数据，不适于深海观测环境。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种基于新型深海水下平台的海洋环境垂直剖面测量装置及其工作方法，具有操作方便、能够直接从事海底作业、实时性强、机动性高、环境适应性强的优点。

本发明所采用的技术方案如下：

一种海洋垂直剖面测量装置，包括载人移动式的水下平台，所述水下平台中设有作业舱，作业舱内固定安装绞车，绞车通过系留缆与主浮体连接，并带动主浮体沿垂直方向往复运动，作业舱顶部设有供主浮体和系留缆通过的启闭机构，主浮体上搭载有探测设备；水下平台内安装信息系统、电力系统和液压系统，所述信息系统、电力系统和液压系统分别通过信息网络、电力网络和液压网络与绞车相连，水下平台上还搭载有大量程ADCP。

所述主浮体的安装结构为：包括两个半球状浮力球体，两个浮力球体由抱箍固定成球体结构，抱箍一侧设有预留接口，另一侧设有多参数水质仪防撞框架，多参数水质仪防撞框架内安装所述探测设备，探测设备包括多参数水质仪传感器组和多参数水质仪电子舱，以及位于主浮体顶部的高精度ADCP，高精度ADCP底部设有电子舱，电子舱内安装姿态传感器，高精度ADCP外部设有高精度ADCP防撞框架；主浮体底部设有主浮体接口，主浮体内部安装有主浮体电子舱，主浮体电子舱通过主浮体接口与系留缆的上端连接。

系留缆的结构为：采用光电复合缆，光电复合缆外层采用Kevlar缆或包塑钢缆，光电复合缆内层为高压供电缆和信号缆构成的复合线缆；光电复合缆上间隔安装有多个盐度传感器、应力传感器、光纤水听器或温深传感器。