[实用新型]海洋波浪能驱动的自动剖面观测装置

说明书

本实用新型公开了一种海洋波浪能驱动的自动剖面观测装置，包括锚系浮球、钢缆、锚系重块、仪器台架、上部台架限位器、下部台架限位器；仪器台架被钢缆穿过并位于两台架限位器之间，仪器台架具有净浮力，仪器台架内部中上位置固定安装有单向移动模块，波浪向上和向下两个运动过程中，仪器台架有向水下净位移，波浪持续振动，仪器台架将沿钢缆向深水运动，并最终与下部台架限位器撞击而上浮。仪器台架上浮至上部台架限位器并装置后，又可在波浪作用下向深水运动。本实用新型全机械设计，无电力消耗，体积和重量相比现有商业化自动剖面平台大大减少，可以携带一套传感器进行全剖面观测，获得实时连续高分辨率数据，减少仪器使用成本，提高数据采集效率。

技术领域

本实用新型属于海水自动观测技术领域，适用于海洋中集成多种传感器进行自动剖面观测而设计的搭载平台，具体涉及一种海洋波浪能驱动的自动剖面观测装置。

背景技术

当今海洋观测、预报、研究越来越依靠于各类物理生态化学参数的自动连续观测，如海流潮流速度，厄尔尼诺现象的观测和预报，河口营养物质的输送转移等等，而获得高时间和空间分辨率的数据是关键和基础。目前常被使用的经典观测手段一般为集成了多种传感器的各类锚系系统，包括浮标、潜标、底部平台、着陆器等搭载平台。传感器通过浮力装置、连接缆绳、锚定装置、释放装置等固定于海水中某特定层位，进行长时间连续观测。然而，由于海洋地形变化剧烈，特定站位水深可从几十米到上千米，多套特定层位传感器观测显然成本高昂，操作难度加大。尤其在广袤的大海，进行多个锚系站位的观测更是使成本急剧上升，因此发展经济有效的自动剖面观测系统显得尤为迫切。

自动剖面观测装置有如下几种：1.电动机驱动缆绳释放和回收，带动传感器上下移动。电动机可放置于表层浮体内，传感器平台中，或海底锚定装置内。如Idronaut公司Buoy Profiler，Mclane公司的moored profiler，WHOI研究所的Ice-tethered profiler等。这种方法需要电机驱动，能耗大，成本高。2.整体平台浮力改变使得传感器上升或下沉。如Argo浮标、Glider滑翔机、AUV水下机器人等。在开阔大洋已被广泛使用，但由于油囊可变浮力很小，只能搭载有限且体积小巧的温盐等传感器，限制了多参数数据获得，且自动控制系统要求高，成本不菲，并不易于近海布放。3.波浪能驱动传感器平台沿缆绳单方向下降，触发开关后上浮至海面，如ODIM公司的Seahorse profiler，Del Mar公司的Wirewalker。这种利用波浪能进行垂直单向运动的方式非常环保，维护和操作方便，很有前景。但是Seahorse上浮时由电动开关触发，需要电机、电池和控制系统，Wirewalker结构复杂，且技术保密，引进成本高居不下。

我国海洋浮标、潜标等自动观测平台技术发展迅速，而利用波浪能自动剖面观测装置还未有报道，随着海洋科学研究和军事需要的增加，迫切需要一种操作简易、维护方便、成本低，适用海域广泛的自动剖面观测装置。

发明内容

为了解决上述的技术问题，克服现有自动剖面观测装置的不足，填补国内自动剖面观测的空白，本实用新型提供一种利用波浪能驱动下降，机械触发上浮、结构简单、维护方便、可适用海域广泛的平台装置。平台为机械构造，不需要电子控制系统，可根据需求搭载各类传感器，进行长时间自动剖面观测，可用于定点布放，也可以漂浮使用。成本低，操作方便。

为了达到上述的目的，本实用新型采用了以下的技术方案：