[发明专利]深海自升式三脚架海底边界层观测系统

说明书

本发明公开了自升式三脚架海底边界层观测系统，由陆上部分及水下部分组成，陆上部分包括声学应答释放甲板单元，无线电接收机组成；水下部分由压载锚，坐底平台，声学应答释放器，海洋观测仪器，回收定位设备和三脚架组成；其中坐底平台包括结构框架，固体浮力材料和玻璃浮球；海洋观测仪器包括ADCP，水下摄像机，透射计，ADV；回收定位设备包括闪光灯，无线电信标机。本发明的有益效果是系统结构简单，便于布放和回收，数据采集效率高。

技术领域

本发明属于海洋探测技术领域，涉及自升式三脚架海底边界层观测系统。

背景技术

自升式三脚架海底边界层观测系统可正常工作于海深6000米处，用于采集深海海底图像视频、底边界流及温盐、浊度等长期连续观测数据，可用于深海底边界层沉积动力学研究。系统布放于海底，通过声学释放器进行系统回收。

发明内容

本发明的目的在于提供自升式三脚架海底边界层观测系统，本发明的有益效果是系统结构简单，便于布放和回收，数据采集效率高。

本发明所采用的技术方案由陆上部分及水下部分组成，陆上部分包括声学应答释放甲板单元，铱星信标接收单元组成；水下部分由压载锚，坐底平台，声学应答释放器，海洋观测仪器，回收定位设备和三脚架组成；其中坐底平台包括结构框架，固体浮力材料、仪器固定单元和玻璃浮球；海洋观测仪器包括声学剖面流速仪(ADCP)，水下摄像机，透射计，声学点式流速仪(ADV)；回收定位设备包括闪光灯，铱星信标机。

进一步，三脚架包括结构框架、固体浮力材料、聚甲醛卡箍及压载锚；结构框架采用Φ38×4不锈钢316钢管焊接而成，分为上层框架和支撑腿，上层框架用于安装测量设备、释放器和水面辅助回收设备，支撑腿下端安装压载锚，三条支撑腿两腿间距2m，支撑腿底座距上层框架底部1.5m，确保不扰流，三脚架总重约150kg。预留ADCP、透射计、ADV、氙气闪光灯和铱星信标机安装接口，支撑腿内安装弹簧，在系统回收中提供初始分离力，提高设备回收可靠性，所有测量仪器采用聚甲醛卡箍固定在结构框架上。

进一步，固体浮力材料选用玻璃微珠材料，牌号GFC-600，密度0.6g/cm3，安全使用水深6500m，固体浮力材料分为三块，均匀分布安装，与框架上层平台螺栓连接，每块提供浮力100kg，总浮力300kg。

进一步，压载锚用Q235碳素钢制成，每块重量100kg，共3块,总重300kg，压载锚与支撑腿之间通过直径6mm不锈钢316钢丝绳连接拔销，钢丝绳中间串接调整螺栓收紧钢丝绳长度，两套应答释放器连接长度0.6m的短环链两端，短环链上套一个直径160mm的不锈钢圆环，圆环上同时连接锚上的3根钢丝绳，当应答释放器响应动作后，短环链释放使不锈钢圆环滑脱，从而使钢丝绳放松，支撑腿上的拔销松脱，释放压载锚。

进一步，玻璃浮球外径432mm，空气重量17.2kg，水下正浮力26kg，自升式三脚架配置2个玻璃浮球通过凯夫拉缆与结构框架上部连接，用途包括：

(1)三脚架投放时可以稳定坐底平台着底姿态；

(2)三脚架回收时便于打捞；

(3)通过浮球数量调整系统浮力，便于搭载仪器设备扩展。表1为各部件数据。

附图说明

图1是自升式三脚架海底边界层观测系统组成示意图；

图2是自升式三脚架海底边界层观测系统总体结构示意图；

图3是锚系分离结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。