[发明专利]一种船载测量海洋内孤立波振幅的装置与方法

权利要求书

1.一种船载测量海洋内孤立波振幅的装置，包括电动绞车(1)、铠装光纤缆(4)、信号发射接收系统、线轮控制系统、排缆系统、计米系统、光纤缆支架、投放系统和测量系统，其特征在于：

所述的电动绞车(1)，通过底盘固定螺丝(2)固定在船的甲板上，电动绞车配设有线轮(3)；

所述的信号发射接收系统，包括信号发射接收机(10)和监控电脑(12)：所述的信号发射接收机通过光纤与铠装光纤缆(4)相连接，所述的监控电脑通过数据线与信号发射接收机相连接；

所述的线轮控制系统，包括线轮电机(8)和绞车遥控器(9)：线轮电机安装在线轮的一端从而带动线轮旋转，绞车遥控器能够远程遥控控制线轮电机的启动及投放时正转和回收时反转；

所述的排缆系统，主体为电动排缆丝杆(5)，通过支撑固定装置固定在电动绞车上；电动排缆丝杆(5)通过电线与电动控制箱(7)相连接，电动控制箱放置在电动绞车上；

所述的计米系统，主体为计米器(6)，安装在电动排缆丝杆上且配设有压线轮，计米器通过电线与电动控制箱(7)相连接；

所述的投放系统，主体为光纤缆支架(14)，通过支架固定螺丝(15)固定在船的船舷(16)上；所述的光纤缆支架，上方固定有滑轮(18)，中间设置有定位线轮(17)；

所述的铠装光纤缆(4)，顶端与线轮固定相连接后其缆体缠绕在线轮的轴体上，没有缠绕在轴体上的缆体搭在电动排缆丝杆上并由压线轮之下穿过，由压线轮穿过后的缆体在定位线轮(17)上绕两圈并从滑轮(18)穿过后其末端与测量系统相连接；

所述的测量系统包括配重铅块(19)和定标温深仪(20)：所述的配重铅块(19)与铠装光纤缆(4)的末端固定连接，配重铅块(19)的下方挂接定标温深仪(20)；

在海水中投放后的铠装光纤缆由于浪流作用会倾斜、弯曲，所测温度对应的位置并不是相应的深度，需要确定深度和铠装光纤缆的缆长的函数关系；利用定标温深仪的下降剖面和上升剖面温度及深度数据结合光纤缆在测量过程的剖面温度值进行深度和缆长的非线性函数关系拟合，利用拟合方程确定铠装光纤缆所测温度和深度的对应关系；由于在测量过程中铠装光纤缆还会上下漂移，利用铠装光纤缆测量温度过程中的定标温深仪数据再进行逐点对测量拟合方程的深度修正；当海洋内孤立波到来时，会使剖面温度变化，利用经过修正后的长时间序列剖面温度数据即可获得内孤立波的振幅，拟合方程为：

D＝7.4453×10^-9×L⁴-4.8965×10^-6×L³+5.8807×10^-4×L²+0.7634×L-74.2084(1)；

其中：D为海水深度(m)，L为铠装光纤缆的长度(m)，将光纤缆长代入方程即可获得相应的测温深度。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的装置还包括电源系统，为220伏交流电源(13)、24伏直流锂电池两种方式供电，为电动绞车(1)、电动控制箱(7)、线轮控制系统、信号发射接收机(10)和监控电脑(12)以及其他控制系统提供电源。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的线轮(3)，其主体为圆柱形的中心轴体，中心轴体的左端和右端分别设置有一个轴承；中心轴体的左端安装有一个单层结构的圆盘形的左轮、右端安装有一个双层结构的圆盘形的右轮，左轮、右轮的表面分别与中心轴体的左端面、右端面平行，且左轮、右轮的圆心与中心轴体的轴线位于同一直线上；左轮和右轮的中心分别挖设有圆孔，两个轴承分别穿过圆孔后露在左轮、右轮外表面的外部；位于左轮外表面外部的轴承与所述的线轮电机(8)固定相连。

4.根据权利要求1或3所述的装置，其特征在于：所述的线轮(3)，配设有线轮支架，包括横支架和与之固定相连的两个竖支架，两个竖支架彼此之间相互平行且位于横支架的同侧，两个竖支架均与横支架相垂直；所述的横支架通过螺丝固定在电动绞车(1)，所述的两个竖支架的顶端分别配设有一个轴承环；轴承套入轴承环内且能够沿着轴承环旋转，从而带动中心轴体旋转。