[发明专利]一种海洋浮标系统及电压反馈调节方法

说明书

本发明公开了一种海洋浮标系统，包括浮标主体，浮标主体底部设置有浮标球头座，浮标球头座内设置有与其活动连接的浮标球头；浮标球头座外表面绕制有球形初级线圈，浮标球头内设有空腔且内表面绕制有与所述初级线圈耦合的球形次级线圈；浮标主体内设置有与初级线圈电连接的初级电路；浮标球头底部连接有次级电路腔，次级电路腔内设置有与次级线圈电连接的次级电路，次级电路还电连接有水下电缆，水下电缆上电连接有若干传感器；本发明还公开了一种电压反馈调节方法；本发明可以在海浪的影响下，在一定范围内自由倾斜或旋转，而不会造成下方海缆的弯折、扭曲，从而大大延长海洋浮标系统的使用寿命，降低使用成本。

技术领域

本发明涉及海洋监测设备技术领域，具体涉及一种海洋浮标系统及电 压反馈调节方法。

背景技术

海洋中蕴含着极其丰富的各类资源，而海洋浮标是进行海洋探索的重 要海洋装备之一，其上携带多种监测传感器及配套设备，可以对其所在海 域进行水质、盐分、浊度、气象、水文、等多项参数的实时在线原位监测， 并通过GPRS、北斗短报文进行通讯，将监测信息传输至终端系统。

为了从多层次、多角度采集海洋数据，海洋浮标系统除了其海面交界 处的浮标体部分，还会在海面以下，在海洋剖面上布放更多的传感器，来 监测不同深度下海洋的各类参数。这些传感器往往通过单根电能与信号复 合的电缆，与海面的浮标体进行穿仓连接。而海洋环境复杂多变，海浪、 海水腐蚀等恶劣环境严重威胁海洋浮标的使用寿命，其中电缆与海洋浮标 的相连处，是最为脆弱易损的部位之一。因此设计一种可以避免电缆与浮标体连接处受损破坏的海洋浮标系统，将大大延长海洋浮标的使用寿命和 使用成本。

海洋浮标系统布放在海面之上，无时无刻不在随着波浪倾斜摇摆和旋 转。因此浮标与电缆的连接处，会发生弯折、扭转，从而造成磨损、缠绕、 断裂等损伤。目前，为了避免浮标电缆弯折扭曲从而破损的情况，有几种 常见的连接方式。

公告号为CN105691556B的专利说明书中公开了一种海洋环境噪声源 记录浮标，浮标与电缆采用硬连接的方式，电缆直接从浮标腔体内穿出， 这种结构导致海面浮标任何摆动旋转，都会直接作用于电缆连接处，电缆 完全依靠自身的保护材质来抵抗风浪作用，采用高强度的特种电缆会大大 增加浮标系统的使用成本，同时尽管特种电缆强度较高，但依然很难抵抗 日积月累的疲劳损伤；

公告号为CN106965905B的专利说明书中公开了一种海洋声学测量浮 标系统，包括浮体、仪器舱、受力器、集成式单条电缆阵，浮体嵌在仪器 舱上部的外侧，仪器舱下面通过受力器连接集成式单条电缆阵，集成式单 条电缆阵上设置声学传感器，声学传感器的信号线连接仪器舱的控制装置, 集成式单条电缆阵阵体下端悬挂铅鱼；该方案在舱体下面通过受力器连接 集成式单条电缆，可以起到一定的缓冲作用，但是专利中受力器的过缆端件处的电缆依然是硬连接，因此缓冲效果有限，并不能从根本上解决上述 问题。

公开号为CN111976897A的专利说明书中公开了一种浮标基海洋观测 系统，包括水面浮标、系留机电缆、水体观测节点及海底观测节点，所述 系留机电缆的两端分别连接所述水面浮标及所述海底观测节点，所述水体 观测节点设置于所述系留机电缆的中间部位，所述水面浮标的能源经所述 系留机电缆传输至所述水体观测节点及海底观测节点，所述水体观测节点 将采集的水体数据及所述海底观测节点将采集的海底数据经所述系留机电缆传输至所述水面浮标。该方案在浮标腔体与电缆连接处使用了一种万 向节结构，万向节虽然可以抵消海面浮标的倾斜摆动等姿态，但是无法消 除扭转作用对电缆造成的损伤。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种基于非接触式电能与信号传输的海 洋浮标系统，可以在海浪的影响下，在一定范围内自由倾斜或旋转，而不 会造成下方海缆的弯折、扭曲，从而大大延长海洋浮标系统的使用寿命， 降低使用成本。