[发明专利]具备剖面实时供电和通信功能的分布式浮力配置潜标系统

说明书

本发明涉及一种具备剖面实时供电和通信功能的分布式浮力配置潜标系统，包括浮球组、沉底装置，以及设于浮球组和沉底装置之间的多个依次串联的仪器包，相邻仪器包之间，以及仪器包和沉底装置之间通过电气承力缆连接，浮球组和仪器包之间通过系留绳索连接，沉底装置内设有水下电源，各仪器包中的传感器通过电气承力缆连接至水下电源，仪器包中还设有分布式浮力件。与现有技术相比，本发明通过电气承力缆，实现潜标系统剖面各观测层位仪器的实时供电和大数据量通信；将水下电源设置在沉底装置中，作为集中的供电电源，提高了相同电容量下的潜标的持续供电时间，并且电源自身作为辅助重块帮助沉底。此外，在仪器包上配置分布式浮力件，从而避免与其连接的系留缆断裂引起仪器包遗失。

技术领域

本发明涉及一种适用于深蓝海洋的潜标系统，尤其是涉及一种具备剖面实时供电和通信功能的分布式浮力配置潜标系统。

背景技术

长期以来，我国潜标观测技术相对传统，多采用钢缆、尼龙绳等作为系留结构，其上根据研究需求在特定层位布放自带电池的传感器，通常在潜标回收后进行不同层位的数据采集。

但是随着海洋研究的深入，传统的潜标难以满足需求，例如深蓝海洋的研究中，往往需要测量不同层位之间的数据，因此需要配置多个仪器包，多个仪器包之间通过高强度绳索连接，但是由于海洋环境非常复杂，不同传感器的实际耗电量动态变化，难以做到在设计的时候按照实际耗电量进行配比各传感器的电容量，这就导致了实现同样的工作时长要求需要配置更大容量的电池，造成了资源的浪费，此外由于深蓝海洋中复杂的环境导致了绳索断裂风险的增加，绳索断裂后也容易导致仪器包的丢失。

发明内容

本发明的目的就是为了提供一种具备剖面实时供电和通信功能的分布式浮力配置潜标系统，通过电气承力缆，并将水下电源设置在沉底装置中，可以设置集中的供电电源，提高了相同电容量下的潜标的持续供电时间，并且电源自身作为辅助重块帮助沉底，此外，在仪器包上配置分布式浮力件，从而避免与其连接的系留缆断裂引起仪器包遗失。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种具备剖面实时供电和通信功能的分布式浮力配置潜标系统，包括浮球组、沉底装置，以及设于浮球组和沉底装置之间的多个依次串联的仪器包，相邻仪器包之间，以及仪器包和沉底装置之间通过电气承力缆连接，所述浮球组和仪器包之间通过系留绳索连接，所述沉底装置内设有水下电源，各仪器包中的传感器通过电气承力缆连接至水下电源，所述仪器包中还设有分布式浮力件。

所述分布式浮力件固定于仪器包的上方。

所述电气承力缆包括：

高强线缆外套，用于承载拉力；

供电及通信线缆，包裹于高强线缆外套内。

所述沉底装置还包括观测仪器适配器，进行系统电能的变压与分配、通信管理，以及收集下级传感器等仪器设备采集的数据并向上级传输信号。

所述沉底装置还包括海床基，所述水下电源和观测仪器适配器均置于海床基内。

所述水下电源和观测仪器适配器之间通过第五水密连接缆连接。

所述观测仪器适配器与电气承力缆之间通过水密连接缆连接。

所述海床基与电气承力缆之间通过法兰连接。

所述浮球组包括浮球架以及设于浮球架内的多个浮球。

所述仪器包内的传感器均通过水密连接缆连接电气承力缆。

所述沉底装置还设有温盐深传感器和声学多普勒流速剖面仪。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：