CN103770911B - 一种基于感应耦合和卫星通信技术的深海观测浮标系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于感应耦合和卫星通信技术的深海观测浮标系统，属于海洋浮标平台技术领域，包括数据采集控制卫星通信分系统、岸站卫星通信分系统、供电分系统、浮标体分系统和系留分系统。本发明采用变压器的原理，把水下包塑钢缆当做变压器的铁芯，把感应耦合连接器当做初级线圈，把水下各个数据传感器的中的线圈当做次级线圈，把感应耦合模块当做调制解调器，数据采集控制卫星通信器通过广播方式和水下各个传感器建立半双工的通信模式，实现水下数据实时采集；同时选择成熟的卫星通信系统，利用其提供的拨号服务，在深海浮标和用户数据中心之间建立实时、大数据量、稳定的通信链路，实现深海观测数据实时发送。

Description

一种基于感应耦合和卫星通信技术的深海观测浮标系统

(一)技术领域

本发明涉及一种海洋技术，具体地说是一种基于感应耦合和卫星通信技术的深海观测浮标系统。

(二)背景技术

浮标作为一种海洋观测平台发挥越来越大的作用，应用范围也越来越广。但是大多数浮标对水下海洋参数的测量很难大量、大深度实时采集，同时受到通信网络的限制只能布放在近海。例如有的浮标采用自容式的传感器安装在浮标的系留分系统，到回收浮标后才能从传感器中读取数据；有的浮标的数据采集控制卫星通信器直接和每一个传感器电缆连接，实时进行数据传输，但是受到数量和深度的限制，一般只能测量几个和水深10米之内的传感器；有的浮标只能布放在水深几十米或者几百米的位置；有的浮标只能布放在近海，使用GPRS地面通信网络或者通信距离比较近的数据电台。本发明采用基于感应耦合的数据传输技术、卫星通信网络，发明了一种深海气候观测浮标系统。

(三)发明内容

本发明的技术任务是针对现有技术的不足，提供一种基于感应耦合和卫星通信技术的深海观测浮标系统。该系统可以实现实时采集水下多达100个传感器的采样数据，同时利用成熟的卫星通信，把数据发送到岸站数据中心。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

基于感应耦合技术，可以把水下100个具有感应耦合能力的传感器采集的数据实时采集到浮标的数据采集卡中，然后通过卫星系统把数据发送到用户数据中心。这类浮标采用变压器的基本原理，利用电变磁、磁生电的方法，把水下700米的包塑钢缆当做变压器的铁芯，把数据采集器端的感应耦合连接器当做初级线圈，把水下各个数据传感器的中的线圈当做次级线圈，加上两端的感应耦合模块当做调制解调器，数据采集器通过广播的方式和水下各个传感器建立半双工的通信模式。

选择成熟的卫星系统，利用其提供的拨号服务，在深海浮标和岸站之间建立实时、大数据量、稳定的通信方式，把水下传感器、大气传感器以及生物化学传感器实时采集的数据发送用户数据中心。

一种基于感应耦合和卫星通信技术的深海观测浮标系统，包括数据采集控制卫星通信分系统、岸站卫星通信分系统、供电分系统、浮标体分系统和系留分系统五个分系统组成，其中数据采集控制卫星通信分系统、供电分系统、浮标体分系统和系留分系统四个分系统组装一个整体布放在深海海域，岸站卫星通信分系统组装一个整体安装在用户数据接收中心。

数据采集控制卫星通信分系统实时采集气象要素、海洋要素、地球化学要素和定位要素数据，并且把上述数据通过卫星系统发送到用户数据中心；采集的气象要素包括海面风速、风向、气温、气压、相对湿度、降雨量、长波辐射和短波辐射，采集的海洋要素包括水下0-700米的温度剖面、盐度剖面、海流剖面，采集的地球化学要素是大气-海洋界面二氧化碳通量，采集的定位要素是GPS定位信息；数据采集控制卫星通信分系统通过安装在浮标体分系统浮标密封舱内的数据采集控制卫星通信器采集固定在浮标体分系统塔架上的风速风向传感器、气压传感器、气温传感器、相对湿度传感器、雨量传感器、罗盘传感器和长波辐射传感器、短波辐射传感器、大气二氧化碳传感器、GPS传感器的数据，以及采集固定在浮标体分系统的浮标体上的水下二氧化碳传感器、第一温盐传感器和固定在系留分系统的水下包塑钢缆部分上的第一多普勒海流计、第二温盐传感器、第二多普勒海流计、第三温盐传感器、第三多普勒海流计、第四温盐传感器、第五温盐传感器、第六温盐传感器、第四多普勒海流计、第七盐温传感器、第一温深传感器、第二温深传感器、第三温深传感器、第四温深传感器、第五温深传感器和第六温深传感器。

岸站卫星通信分系统安装在用户数据接收中心，卫星天线终端固定在用户数据中心屋顶，不能遮拦它对卫星的信号接收；岸站通信数据采集控制卫星通信器每隔3个小时和浮标数据采集控制卫星通信器通信接收数据后，用户数据中心通过数据质量控制，根据需要画出各种不同含义的数据图。

供电分系统通过固定在浮标体分系统塔架上的第一太阳能板、第二太阳能板和安装在浮标体分系统浮标密封舱内的铅酸电池给整个浮标系统提供能源，其中第一太阳能板、第二太阳能板白天提供能源的同时给铅酸电池充电，晚上铅酸电池给整个系统供电。

浮标体分系统给整个浮标系统提供浮力和安装平台，平台包括提供浮标密封舱给数据采集控制卫星通信分系统和供电分系统安装硬件，提供塔架给数据采集控制卫星通信分系统安装风速风向传感器、气压传感器、气温传感器、相对湿度传感器、雨量传感器、罗盘传感器和长波辐射传感器、短波辐射传感器、大气二氧化碳传感器、GPS传感器，提供密封舱外面的金属结构固件来固定数据采集控制卫星通信分系统的水下二氧化碳传感器和第一温盐传感器。

系留分系统挂接在浮标体分系统的卸扣连接处，下面是水下包塑钢缆部分、玻璃浮球部分、尼龙绳部分、释放器部分以及和海底接触的锚块部分，其中水下包塑钢缆安装的是第一温盐传感器和固定在系留分系统的水下包塑钢缆部分上的第一多普勒海流计、第二温盐传感器、第二多普勒海流计、第三温盐传感器、第三多普勒海流计、第四温盐传感器、第五温盐传感器、第六温盐传感器、第四多普勒海流计、第七盐温传感器、第一温深传感器、第二温深传感器、第三温深传感器、第四温深传感器、第五温深传感器、第六温深传感器；玻璃浮标部分总共有28个玻璃浮球分7组依次连接；尼龙绳部分的尼龙绳的长度取决于锚块的深度；释放器部分主要功能是在回收浮标系统的时候，通过释放深海声学释放器，把锚块部分去掉后回收浮标系统；锚块部分把整个浮标系统固定在海水中不让其随着风浪流漂移。

数据采集控制卫星通信分系统包括气象数据采集控制卫星通信部分、水下数据采集控制卫星通信部分和数据采集控制卫星通信器电子电路；其中气象数据采集控制卫星通信部分安装在浮标体分系统的塔架部分，水下数据采集控制卫星通信部分安装在浮标体分系统的浮标体部分和系留分系统的水下包塑钢缆部分，数据采集控制卫星通信器电子电路安装在浮标体分系统浮标密封舱。

数据采集控制卫星通信器电子电路主要包括接插件面板、数据采集控制卫星通信器、气象继电器、GPS传感器继电器、卫星1通信终端继电器、卫星2通信终端继电器、大气二氧化碳传感器继电器、水下二氧化碳传感器继电器、感应耦合模块、气温传感器接插件、气压传感器接插件、相对湿度传感器接插件、风速风向传感器接插件、罗盘传感器接插件、雨量传感器接插件、太阳长波辐射传感器接插件、太阳短波辐射传感器接插件、大气二氧化碳传感器接插件、感应耦合连接器传感器接插件、GPS传感器接插件、测试电源接口接插件、USB测试口接插件、卫星1通信终端接插件、卫星2通信终端接插件、卫星1通信终端、卫星2通信终端、水下二氧化碳传感器接插件，其中接插件面板安装在密封舱的面板上，提供密封舱外和密封舱内的连接，其他在浮标体分系统的浮标密封舱中。

数据采集控制卫星通信器的卫星1通信终端串口TX连接卫星1通信终端的RX，卫星1通信终端串口RX连接卫星1通信终端的TX，卫星1通信终端串口GND连接卫星1通信终端的GND，卫星2通信终端串口TX连接卫星2通信终端的RX，卫星2通信终端串口RX连接卫星2通信终端的TX，卫星2通信终端串口GND连接卫星2通信终端的GND，数字控制端7D连接卫星1通信终端继电器的3引脚，数字控制端8D连接卫星2通信终端继电器的3引脚，卫星1通信终端继电器的2引脚连接卫星1通信终端的电源正，卫星1通信终端继电器的4引脚连接卫星1通信终端的电源地，卫星2通信终端继电器的2引脚连接卫星2通信终端的电源正，卫星2通信终端继电器的4引脚连接卫星2通信终端的电源地，太阳能板控制器的负载端连接卫星1通信终端继电器和卫星2通信终端继电器的1引脚。

数据采集控制卫星通信器通过串口连接感应耦合调制模块的串口，感应耦合模块通过接插件面板上的感应耦合连接器接插件连接到感应耦合连接器，同时数据采集控制卫星通信器按照控制时序给感应耦合调制模块上断电，通过感应耦合连接器、包塑钢缆延长线和包塑钢缆，广播命令到固定在浮标体分系统的浮标体上的第一温盐传感器和固定在系留分系统的水下包塑钢缆部分上的第一多普勒海流计、第二温盐传感器、第二多普勒海流计、第三温盐传感器、第三多普勒海流计、第四温盐传感器、第五温盐传感器、第六温盐传感器、第四多普勒海流计、第七盐温传感器、第一温深传感器、第二温深传感器、第三温深传感器、第四温深传感器、第五温深传感器、第六温深传感器，每一个固定在包塑钢缆延长线和包塑钢缆上的传感器内部均有数据采集控制器、感应耦合模块和线圈，可以和数据采集控制卫星通信器半双工通信。

数据采集控制卫星通信器为了采集第一温盐传感器的数据，把700米包塑钢缆往海平面方向延长到水下1米的位置，使包塑钢缆延长线穿过的感应线圈部分和感应耦合连接器的线圈部分，包塑钢缆延长线的上端固定在浮标体分系统的固定包塑钢缆延长线上端孔中；同时采用硫化技术把包塑钢缆和包塑钢缆延长线固定在一起，防止进水。

数据采集控制卫星通信器通过大气二氧化碳传感器串口和水下二氧化碳传感器串口，不仅可以实时的采集大气二氧化碳传感器参数，还可以采集水下二氧化碳传感器参数；按照控制时序通过数字端口1D控制大气二氧化碳传感器继电器的引脚控制端3每6个小时给大气二氧化碳传感器上断电，同时采集一次数据，其中在大气二氧化碳传感器继电器的1和3引脚增加一个10K的电阻；按照控制时序通过数字端口2D控制水下二氧化碳传感器继电器的引脚控制端3每6个小时给水下二氧化碳传感器上断电，同时采集一次数据，其中在水下二氧化碳传感器继电器的1和3引脚增加一个10K的电阻；大气二氧化碳传感器和水下二氧化碳传感器通过接插件面板上的大气二氧化碳传感器接插件、水下二氧化碳传感器接插件和数据采集控制卫星通信器连接。

数据采集控制卫星通信器通过GPS串口，通过接插件面板上的GPS接插件和GPS传感器串口连接；同时按照控制时序通过数字端口6D控制GPS传感器继电器的引脚控制端3每8个小时给GPS传感器上断电，同时采集定位数据一次。

数据采集控制卫星通信器通过1*和1#2个模拟端采集气温传感器，气温传感器采用两线制进行采集，其通过接插件面板上的气温传感器接插件和数据采集控制卫星通信器连接。

数据采集控制卫星通信器通过2+、2—2个模拟端采集气压传感器，同时按照控制时序通过数字端口5D控制气象继电器的引脚控制端3给气压传感器上断电，气压传感器通过接插件面板上的气压传感器接插件和数据采集控制卫星通信器连接。

数据采集控制卫星通信器通过2*、2#2个模拟端采集相对湿度传感器，同时按照控制时序通过数字端口5D控制气象继电器的引脚控制端3给相对湿度传感器上断电，相对湿度传感器通过接插件面板上的相对湿度传感器接插件和数据采集控制卫星通信器连接。

数据采集控制卫星通信器通过1+和1—两个模拟端采集雨量传感器，同时按照控制时序通过数字端口5D控制气象继电器的引脚控制端3给雨量传感器上断电，雨量传感器通过接插件面板上的雨量传感器接插件和数据采集控制卫星通信器连接。

数据采集控制卫星通信器通过3+、3—、3#3个模拟端采集风速风向传感器，同时按照控制时序通过数字端口5D控制气象继电器的引脚控制端3给风速风向传感器上断电，风速风向传感器通过接插件面板上的风速风向传感器接插件和数据采集控制卫星通信器连接。

数据采集控制卫星通信器通过4—、4#2个模拟端采集罗盘传感器，同时按照控制时序通过数字端口5D控制气象继电器的引脚控制端3给罗盘传感器上断电，罗盘传感器通过接插件面板上的罗盘传感器接插件和数据采集控制卫星通信器连接。

数据采集控制卫星通信器通过3*和3#2个模拟端采集太阳短波辐射传感器，其通过接插件面板上的太阳短波传感器接插件和数据采集控制卫星通信器连接。

数据采集控制卫星通信器通过4*、4#、5*、5+、5—和5#6个模拟端采集太阳长波辐射传感器，其中4*和4#采集长波辐射传感器的壳体温度传感器，5*和5#采集长波辐射传感器的球体温度传感器，5+和5—采集长波传感器的电压值，其通过接插件面板上的太阳长波传感器接插件和数据采集控制卫星通信器连接，同时采集的电压值不仅要求可以采集正电压，也要求采集负电压。

岸站卫星通信分系统包括卫星天线终端、卫星天线馈线、卫星通信终端、岸站通信数据采集控制卫星通信器、继电器、交流变直流模块、岸站通信数据采集控制卫星通信器和服务器通信串口、服务器和天线接头接插件；其中，卫星天线终端需要安装在用户数据中心无遮拦的屋顶上，方便和卫星通信，卫星天线馈线根据需要可以长达15米到20米之间。交流变直流模块给整个分系统供电。

岸站通信数据采集控制卫星通信器的串口1的RX和卫星通信终端的TX直接连接，串口1的TX和卫星通信终端的RX直接连接，串口1的GND和卫星通信终端的GND直接连接；岸站通信数据采集控制卫星通信器的串口2的RX和服务器的串口TX直接连接，串口2的TX和服务器的RX直接连接，串口1的GND和服务器的GND直接连接；岸站通信数据采集控制卫星通信器的继电器控制端连接控制继电器的引脚控制端3，交流变直流模块的12V连接岸站通信数据采集控制卫星通信器电源正和继电器3的引脚1，继电器的引脚2连接卫星通信终端的电源正，交流变直流模块的电源地连接卫星通信终端的电源地和继电器的引脚。服务器收到数据后，把数据显示在公网网站上。

供电分系统包括第一太阳能板、第二太阳能板、太阳能1板接插件、第二太阳能板接插件、铅酸电池和太阳能板控制器；第一太阳能板通过太阳板接插件1连接到二极管D1，第二太阳能板通过太阳板接插件2连接到二极管D2，两者并联到太阳能板控制器的太阳能板端，铅酸电池连接到太阳能板控制器端电池端，负载端连接需要供电的数据采集控制卫星通信器、气象继电器、GPS传感器继电器、卫星1通信终端继电器、卫星2通信终端继电器、二氧化碳传感器继电器的电源端。

浮标体分系统包括塔架部分和浮标体部分；塔架部分是安装风速风向传感器、气压传感器、气温传感器、相对湿度传感器、雨量传感器、罗盘传感器、太阳长波辐射传感器、太阳短波辐射传感器、大气二氧化碳传感器、GPS传感器、卫星1通信终端天线终端、卫星2通信终端天线终端、第一太阳能板、第二太阳能板的平台，其中安装风速风向传感器安装在风速风向传感器支架上；气压传感器、气温传感器、相对湿度传感器安装在气温、气压、相对湿度支架上；雨量传感器安装在雨量计支架上；罗盘传感器安装在塔架上；太阳长波辐射传感器、太阳短波辐射传感器安装在长短波传感器支架上；大气二氧化碳传感器安装在大气二氧化碳传感器支架上；GPS传感器安装在GPS传感器支架上；卫星1通信终端天线终端、卫星2通信终端天线终端安装在卫星天线终端支架上；第一太阳能板安装在太阳能支架1上，第二太阳能板安装在太阳能支架2上；塔架支撑脚1、塔架支撑脚2、塔架支撑脚1和塔架支撑脚1通过螺栓安装在固定塔架的浮标体支架上。

浮标体中的浮标密封舱在浮标体的中间，和固定塔架的浮标体支架连接在一起；浮标密封舱内部有数据采集控制卫星通信器支架，铅酸电池支架和配重铅块，浮标密封舱外面焊接有固定延长线上端孔、第一温盐传感器和感应耦合连接器固定板、水下二氧化碳传感器固定架和系留分系统系统连接的卸扣连接孔。

系留分系统包括水下包塑钢缆部分、玻璃浮球部分、尼龙绳部分、释放器部分和锚块部分。水下包塑钢缆部分上面连接卸扣连接孔，下面依次连接玻璃浮球部分，尼龙绳部分、释放器部分和锚块部分。

包塑钢缆部分提供水下传感器的安装平台，具体的连接如下：第一卸扣连接到卸扣连接孔，第二卸扣连接第一卸扣，第三卸扣连接第二卸扣，第一环形环连接第四卸扣，第四卸扣连接包塑钢缆上端，第一多普勒海流计和第二温盐传感器固定在水下10米的包塑钢缆处，第二多普勒海流计和第三温盐传感器固定在水下20米的包塑钢缆处，第三多普勒海流计和第四温盐传感器固定在水下40米的包塑钢缆处，第五温盐传感器固定在水下60米的包塑钢缆处，第六温盐传感器固定在水下80米的包塑钢缆处，第四多普勒海流计和第七温盐传感器固定在水下100米的包塑钢缆处，第一温深传感器固定在水下120米的包塑钢缆处，第二温深传感器固定在水下140米的包塑钢缆处，第三温深传感器固定在水下200米的包塑钢缆处，第四温深传感器固定在水下300米的包塑钢缆处，第五温深传感器固定在水下500米的包塑钢缆处，第六温深传感器固定在水下700米的包塑钢缆处。

玻璃浮标部分为整体浮标提供部分浮力，具体的连接如下：第五卸扣上面连接包塑钢缆下端，下面连接到第六卸扣，第六卸扣连接到第一梨形环，第一梨形环连接到第七卸扣，第七卸扣连接到第一锚链，第一锚链连接到第一玻璃浮球组，第一玻璃浮球组连接到第八卸扣，第八卸扣连接到第二梨形环，第二梨形环连接到第九卸扣，第九卸扣连接到第二锚链，第二锚链连接到第二玻璃浮球组，第二玻璃浮球组连接到第十卸扣，第十卸扣连接到第三梨形环，第三梨形环连接到第十一卸扣，第十一卸扣连接到第三锚链，第三锚链连接到第三玻璃浮球组，第三玻璃浮球组连接到第十二卸扣，第十二卸扣连接到第四梨形环，第四梨形环连接到第十三卸扣，第十三卸扣连接到第四锚链，第四锚链连接到第四玻璃浮球组，第四玻璃浮球组连接到第十四卸扣，第十四卸扣连接到第五梨形环，第五梨形环连接到第十五卸扣，第十五卸扣连接到第五锚链，第五锚链连接到第五玻璃浮球组，第五玻璃浮球组连接到第十六卸扣，第十六卸扣连接到第六梨形环，第六梨形环连接到第十七卸扣，第十七卸扣连接到第六锚链，第六锚链连接到第六玻璃浮球组，第六玻璃浮球组连接到第十八卸扣，第十八卸扣连接到第七梨形环，第七梨形环连接到第十九卸扣，第十九卸扣连接到第七锚链，第七锚链连接到第七玻璃浮球组。

尼龙绳部分主要提供浮标体和锚块之间的连接部分，尼龙绳的长度取决于浮标投放的深度，也就是锚块的深度，具体连接如下：第二十卸扣上面连接第七锚链，下面连接到第二十一卸扣，第二十一卸扣连接到第一转环，第一转环连接到第二十二卸扣，第二十二卸扣连接到第二十三卸扣，第二十三卸扣连接到第八锚链，第八锚链连接到第二十四卸扣，第二十四卸扣连接到第二十五卸扣，第二十五卸扣连接到尼龙绳，尼龙绳连接到第二十六卸扣，第二十六卸扣连接到第二十七卸扣，第二十七卸扣连接到第九锚链，第九锚链连接到第二十八卸扣，第二十八卸扣连接到第二十九卸扣，第二十九卸扣连接到第二转环，第二转环连接到第三十卸扣，第三十卸扣连接到第三十一卸扣，第三十一卸扣连接到第十锚链。

释放器部分主要是在回收浮标的时候，把锚块部分释放，主要的连接如下：第三十二卸扣连接到第三十三卸扣，第一钢缆连接到第三十三卸扣，第三十四卸扣连接到第一深海声学释放器，第一释放连接器连接到第一深海声学释放器，第三十五卸扣连接到第一释放连接器器上，第十一锚链连接到第三十五卸扣上，第十一锚链连接到释放器圆环，第三十四卸扣连接到第二深海声学释放器，第二释放连接器连接到第二深海声学释放器，第三十七卸扣连接到第二释放连接器上，第十二锚链连接到第三十七卸扣上，第十二锚链连接到释放器圆环，释放器圆环连接到第三十六卸扣上。

锚块部分主要固定浮标的位置，具体连接如下：第十三锚链上面连接到第三十六卸扣上，下面连接到第三十八卸扣上，第三十九卸扣连接到第三十八卸扣，第一尼龙绳连接到第三十九卸扣，第四十卸扣连接到第一尼龙绳，第四十一卸扣连接到第四十卸扣，第二钢缆连接到第四十一卸扣，第四十二卸扣连接到第二钢缆，第四十三卸扣连接到第四十二卸扣，第十四锚链连接到第四十三卸扣，第四十四卸扣连接到第十四锚链，第四十五卸扣连接到第四十四卸扣，第四十六卸扣连接到第四十五卸扣，第十五锚链连接到第四十六卸扣，第四十七卸扣连接到第十五锚链，第二环形环连接到第四十七卸扣，第一锚块连接到第二环形环，第四十八卸扣连接到第四十五卸扣，第十六锚链连接到第四十八卸扣，第四十九卸扣连接到第十六锚链，第三环形环连接到第二锚块。

本发明的一种基于感应耦合和卫星通信技术的深海观测浮标系统与现有技术相比，所产生的有益效果是：

本发明提出的一种基于感应耦合和卫星通信技术的深海观测浮标系统，不仅可以实时监测海面风速、风向、气温、气压、相对湿度、降雨量、长波辐射和短波辐射气象要素包括，还可以通过感应耦合传输技术实时监测水下0-700米的温度剖面、盐度剖面、海流剖面，基于感应耦合技术，可以把水下多达100个具有感应耦合能力的传感器采集的数据实时采集到浮标的数据采集卡中，达到多层次、多剖面、多种类的海洋观测。这类浮标采用变压器的基本原理，利用电变磁、磁生电的方法，把水下700米的包塑钢缆当做变压器的铁芯，把数据采集器端的感应耦合连接器当做初级线圈，把水下各个数据传感器的中的线圈当做次级线圈，加上两端的感应耦合模块当做调制解调器，数据采集器通过广播的方式和水下各个传感器建立半双工的通信模式；同时选择成熟的卫星系统，利用其提供的拨号服务，在深海浮标和岸站之间建立实时、大数据量、稳定的通信方式，把水下传感器、大气传感器以及生物化学传感器实时采集的数据发送数据中心。

(四)附图说明

附图1为本发明的结构示意图；

附图2为图1中数据采集控制卫星通信分系统的结构示意图；

附图3为图2中气象数据采集控制卫星通信部分的结构示意图；

附图4为图2中水下数据采集控制卫星通信部分的结构示意图；

附图5为图2中数据采集控制卫星通信硬件部分的结构示意图；

附图6为图2中数据采集控制卫星通信器数字串口电路图；

附图7为图2中数据采集控制卫星通信器模拟量电路图；

附图8为图1中岸站卫星通信分系统的结构示意图；

附图9为图8中岸站卫星通信分系统的电路图；

附图10为图1中供电分系统的结构示意图；

附图11为图10中供电分系统的电路图；

附图12为图1中浮标体分系统的结构示意图；

附图13为图12中塔架部分的结构示意图；

附图14为图12中浮标体部分的结构示意图；

附图15为图1中系留分系统的结构示意图；

附图16为图15中钢缆的结构示意图；

附图17为图15中玻璃浮球的结构示意图；

附图18为图15中尼龙绳的结构示意图；

附图19为图15中释放器的结构示意图；

附图20为图15中锚块的结构示意图。

(五)具体实施方式

下面结合附图1-20对本发明的一种基于感应耦合和卫星通信技术的深海观测浮标系统作以下详细地说明。

如图1所示，本发明的一种基于感应耦合和卫星通信技术的深海观测浮标系统，包括数据采集控制卫星通信分系统1000、岸站卫星通信分系统2000、供电分系统3000、浮标体分系统4000和系留分系统5000五个分系统组成，其中数据采集控制卫星通信分系统1000、供电分系统3000、浮标体分系统4000和系留分系统5000四个分系统组装成一个整体布放在深海海域，岸站卫星通信分系统2000组装成一个整体安装在用户数据接收中心。数据采集控制卫星通信分系统1000实时采集深海大气和海洋参数，通过通信卫星把数据发送到岸站卫星通信分系统2000；岸站卫星通信分系统2000接收到数据采集控制卫星通信分系统1000的数据后，实时显示在公网的网站上；供电分系统3000给数据采集控制卫星通信分系统1000提供稳定可靠的电源；浮标体分系统4000漂在深海海面上，为整个浮标系统提供浮力和安装平台；系留分系统5000保证浮标体分系统4000在深海的海面上一定范围内运动，同时提供水下传感器的安装位置。

如图2所示，数据采集控制卫星通信分系统1000包括气象数据采集控制卫星通信部分1100、水下数据采集控制卫星通信部分1200和数据采集控制卫星通信硬件部分1300；其中气象数据采集控制卫星通信部分1100安装在浮标体分系统4000的塔架部分4100；水下数据采集控制卫星通信部分1200安装在浮标体分系统4000的浮标体部分4200和系留分系统5000的水下包塑钢缆部分5100；数据采集控制卫星通信硬件部分1300安装在浮标体分系统4000浮标密封舱4201。

如图3所示，数据采集控制卫星通信器1318通过模拟端子采集的方式实时采集风速风向传感器1101、气压传感器1102、气温传感器1103、相对湿度传感器1104、雨量传感器1109、太阳长波辐射传感器1110、太阳短波辐射传感器1111和罗盘传感器1112的数据；数据采集控制卫星通信器1318通过数字串口实时采集GPS传感器1105的定位数据和大气二氧化碳传感器1113的数据；卫星1通信终端天线终端1106和卫星2通信终端天线终端1107安装在塔架部分4100上，把数据信号发送到通信卫星；独立供电的ARGOS终端1108，每天发送信号给Argos卫星，Argos卫星地面站根据接收的信号解算出发送信号的位置，达到独立定位的目的。

如图4所示，数据采集控制卫星通信器1318通过控制和通信感应耦合模块1321，通过感应耦合连接器1201、包塑钢缆延长线1220和包塑钢缆5107，广播命令到固定在浮标体分系统的浮标体上的第一温盐传感器1202和固定在系留分系统的水下包塑钢缆部分上的第一多普勒海流计1203、第二温盐传感器1204、第二多普勒海流计1205、第三温盐传感器1206、第三多普勒海流计1207、第四温盐传感器1208、第五温盐传感器1209、第六温盐传感器1210、第四多普勒海流计1211、第七盐温传感器1212、第一温深传感器1213、第二温深传感器1214、第三温深传感器1215、第四温深传感器1216、第五温深传感器1217、第六温深传感器1218，每一个固定在包塑钢缆延长线和包塑钢缆上的传感器内部均有数据采集控制器1203-1、感应耦合模块1203-2和线圈1203-3，和数据采集控制卫星通信器1318半双工通信。

如图5所示，接插件面板1301安装在密封舱的面板上，提供密封舱外和密封舱内的连接，具体接插件是：气温传感器接插件1302、气压传感器接插件1303、相对湿度传感器接插件1304、风速风向传感器接插件1305、罗盘传感器接插件1306、雨量传感器接插件1307、太阳长波辐射传感器接插件1308、太阳短波辐射传感器接插件1309、大气二氧化碳传感器接插件1310、卫星1通信终端接插件1311、卫星2通信终端接插件1312、感应耦合连接器接插件1313、GPS传感器接插件1314、测试电源接口接插件1315、USB测试口接插件1316、水下二氧化碳传感器接插件1317；数据采集控制卫星通信器1318、卫星1通信终端1319、卫星2通信终端1320、感应耦合模块1321、水下二氧化碳传感器继电器1322、大气二氧化碳传感器继电器1323、卫星1通信终端继电器1324、卫星2通信终端继电器1325、GPS传感器继电器1326和气象继电器1327放在在浮标体分系统4000的浮标密封舱4201；

如图6所示，数据采集控制卫星通信器1318的卫星1通信终端串口TX连接卫星1通信终端1319的RX，卫星1通信终端串口RX连接卫星1通信终端1319的TX，卫星1通信终端串口GND连接卫星1通信终端1319的GND，卫星1通信终端继电器1324的1引脚和太阳能板控制器3006的负载端正极连接，卫星1通信终端继电器1324的2引脚连接卫星1通信终端1319的电源正，卫星1通信终端继电器1324的3引脚连接数字控制端7D，卫星1通信终端继电器1324的4引脚连接卫星1通信终端1319的电源地；卫星2通信终端串口TX连接卫星2通信终端1320的RX，卫星2通信终端串口RX连接卫星2通信终端1320的TX，卫星2通信终端串口GND连接卫星2通信终端1320的GND，卫星2通信终端继电器1325的1引脚和太阳能板控制器3006的负载端正极连接，卫星2通信终端继电器1325的2引脚连接卫星2通信终端1320的电源正，卫星2通信终端继电器1325的3引脚连接数字控制端8D，卫星2通信终端继电器1325的4引脚连接卫星2通信终端1320的电源地。

数据采集控制卫星通信器1318的大气二氧化碳传感器串口TX通过接插件面板上的大气二氧化碳传感器接插件1310和大气二氧化碳传感器1113中的RX连接，大气二氧化碳传感器串口RX通过接插件面板上的大气二氧化碳传感器接插件1310和大气二氧化碳传感器1113中的TX连接，大气二氧化碳传感器串口GND通过接插件面板上的大气二氧化碳传感器接插件1310和大气二氧化碳传感器1113中的GND连接，大气二氧化碳传感器继电器1323的1引脚连接太阳能板控制器3006的负载端正极，大气二氧化碳传感器继电器1323的2引脚连接大气二氧化碳传感器1113的电源正，大气二氧化碳传感器继电器1323的3引脚连接数字端口1D，大气二氧化碳传感器继电器1323的4引脚连接大气二氧化碳传感器1113的电源地，其中在大气二氧化碳传感器继电器1323的1和3引脚增加一个10K的电阻；水下二氧化碳传感器串口TX通过接插件面板上的水下二氧化碳传感器接插件1317和水下二氧化碳传感器1219中的RX连接，水下二氧化碳传感器串口RX通过接插件面板上的水下二氧化碳传感器接插件1317和水下二氧化碳传感器1219中的TX连接，水下二氧化碳传感器串口GND通过接插件面板上的水下二氧化碳传感器接插件1317和水下二氧化碳传感器1219中的GND连接，水下二氧化碳传感器继电器1322的1引脚连接太阳能板控制器3006的负载端正极，水下二氧化碳传感器继电器1322的2引脚连接水下二氧化碳传感器1219的电源正，水下二氧化碳传感器继电器1322的1引脚连接太阳能板控制器3006的负载端正极，水下二氧化碳传感器继电器1322的3引脚连接数字端口2D，其中在水下二氧化碳传感器继电器1322的1和3引脚增加一个10K的电阻。

数据采集控制卫星通信器1318的GPS串口TX通过接插件面板上的GPS传感器接插件1314和GPS传感器1105中的RX连接，GPS串口RX通过接插件面板上的GPS传感器接插件1314和GPS传感器1105中的TX连接，GPS串口GND通过接插件面板上的GPS传感器接插件1314和GPS传感器1105中的GND连接，GPS传感器继电器1326的1引脚连接太阳能板控制器3006的负载端正极，GPS传感器继电器1326的2引脚连接GPS传感器1105的电源正，GPS传感器继电器1326的3引脚连接数字端口6D，GPS传感器继电器1326的4引脚连接GPS传感器1105的电源地。

数据采集控制卫星通信器1318的感应耦合模块串口TX和感应耦合模块1321中的RX连接，感应耦合模块串口RX和感应耦合模块1321中的TX连接，感应耦合模块串口GND和感应耦合模块1321中的GND连接，感应耦合模块1321的正极连接数据采集控制卫星通信器1318的12伏电源，感应耦合模块1321的负极连接数据采集控制卫星通信器1318的电源地。

如图7所示，数据采集控制卫星通信器1318通过1*和1#2个模拟端采集气温传感器1103，气温传感器1103采用两线制进行采集，其通过接插件面板1301上的气温传感器接插件1302和数据采集控制卫星通信器1318连接；

数据采集控制卫星通信器1318通过2+、2—2个模拟端采集气压传感器1102，同时按照控制时序通过数字端口5D控制气象继电器1327的引脚控制端3给气压传感器1102上断电，气压传感器1102通过接插件面板1301上的气压传感器接插件1303和数据采集控制卫星通信器1318连接；

数据采集控制卫星通信器1318通过2*、2#2个模拟端采集相对湿度传感器1104，同时按照控制时序通过数字端口5D控制气象继电器1327的引脚控制端3给相对湿度传感器1104上断电，相对湿度传感器通过接插件面板1301上的相对湿度传感器接插件1304和数据采集控制卫星通信器1318连接；

数据采集控制卫星通信器1318通过1+和1—1个模拟端采集雨量传感器1109，同时按照控制时序通过数字端口5D控制气象继电器1327的引脚控制端3给雨量传感器1109上断电，雨量传感器1109通过接插件面板1301上的雨量传感器接插件1307和数据采集控制卫星通信器1318连接；

数据采集控制卫星通信器1318通过3+、3—、3#3个模拟端采集风速风向传感器1101，同时按照控制时序通过数字端口5D控制气象继电器1327的引脚控制端3给风速风向传感器1101上断电，风速风向传感器1101通过接插件面板1301上的风速风向传感器接插件1305和数据采集控制卫星通信器1318连接；

数据采集控制卫星通信器1318通过4—、4#2个模拟端采集罗盘传感器1112，同时按照控制时序通过数字端口5D控制气象继电器1327的引脚控制端3给罗盘传感器1112上断电，罗盘传感器1112通过接插件面板1301上的罗盘传感器接插件1306和数据采集控制卫星通信器1318连接；

数据采集控制卫星通信器1318通过3*和3#2个模拟端采集太阳短波辐射传感器1111，其通过接插件面板1301上的太阳短波辐射传感器接插件1309和数据采集控制卫星通信器1318连接；

数据采集控制卫星通信器1318通过4*、4#、5*、5+、5—和5#6个模拟端采集太阳长波辐射传感器1110，其中4*和4#采集长波辐射传感器的壳体温度传感器，5*和5#采集长波辐射传感器的球体温度传感器，5+和5—采集长波传感器的电压值，其通过接插件面板1301上的太阳长波辐射传感器接插件1308和数据采集控制卫星通信器1318连接，同时采集的电压值不仅要求可以采集正电压，也要求采集负电压；

如图8所示，岸站卫星通信分系统2000的卫星天线终端2001需要安装在用户数据中心无遮拦的屋顶上，方便和卫星通信，卫星天线馈线2002根据需要可以长达15米到20米之间.

如图9所示，岸站卫星通信数据采集控制器2004的串口1的RX和卫星通信终端2003的TX直接连接，串口1的TX和卫星通信终端2003的RX直接连接，串口1的GND和卫星通信终端2003的GND直接连接；岸站卫星通信数据采集控制器2004的串口2的RX和服务器2008的串口TX直接连接，串口2的TX和服务器2008的RX直接连接，串口1的GND和服务器2008的GND直接连接；岸站卫星通信数据采集控制器2004的继电器控制端连接继电器2005的引脚控制端3，交流变直流模块2006的12伏连接岸站卫星通信数据采集控制器2004电源正和继电器2005的引脚1，继电器2005的引脚2连接卫星通信终端2003的电源正，交流变直流模块2006的电源地连接卫星通信终端2003的电源地和继电器2005的引脚。

如图10所示，供电分系统3000包括第一太阳能板3001、第二太阳能板3004、第一太阳能板接插件3002、第二太阳能板接插件3005、铅酸电池3003和太阳能板控制器3006；

如图11所示，第一太阳能板3001通过第一太阳能板接插件3002连接到二极管D13007，第二太阳能板3004通过第二太阳板接插件3005连接到二极管D23008，两者并联到太阳能板控制器3006的太阳能板端，铅酸电池3003连接到太阳能板控制器3006电池端，负载端连接需要供电的数据采集控制卫星通信器1318、水下二氧化碳传感器继电器1322、大气二氧化碳传感器继电器1323、卫星1通信终端继电器1324、卫星2通信终端继电器1325、GPS传感器继电器1326和气象继电器1327的电源端。

如图12所示，浮标体分系统4000包括塔架部分4100和浮标体部分4200。

如图13所示，塔架部分4100是安装风速风向传感器1101、气压传感器1102、气温传感器1103、相对湿度传感器1104、雨量传感器1109、罗盘传感器1112、太阳长波辐射传感器1110、太阳短波辐射传感器1111、大气二氧化碳传感器1113、GPS传感器1105、卫星1通信终端天线终端1106、卫星2通信终端天线终端1107、第一太阳能板3001、第二太阳能板3004的平台，其中安装风速风向传感器1101安装在风速风向传感器支架4106上；气压传感器1102、气温传感器1103、相对湿度传感器1104安装在气温、气压、相对湿度支架4107上；雨量传感器1109安装在雨量计支架4108上；罗盘传感器1112安装在塔架部分4100上；太阳长波辐射传感器1110、太阳短波辐射传感器1111安装在长短波传感器支架4104上；大气二氧化碳传感器1113安装在大气二氧化碳传感器支架4110上；GPS传感器1105安装在GPS传感器支架4105上；卫星1通信终端天线终端1106、卫星2通信终端天线终端1107安装在卫星天线终端支架4109上；第一太阳能板3001安装在第一太阳能支架4113上，第二太阳能板3004安装在第二太阳能支架4103上；第一塔架支撑脚4101、第二塔架支撑脚4102、第三塔架支撑脚4111和第四塔架支撑脚4112通过螺栓安装在固定塔架的浮标体支架4202上。

具体的安装过程：将雨量传感器1109通过两个U形环固定在雨量计支架4108上，将雨量计支架4108通过2颗螺栓配自制的塑料保护垫和配套的2个平垫，2个弹垫，一个螺母固定在塔架的雨量计支架4108安装孔上；将卫星1通信终端天线终端1106和卫星2通信终端天线终端1107固定在卫星天线终端支架4109上，将卫星天线终端支架4109通过2颗螺栓配自制的塑料保护垫和配套的2个平垫，2个弹垫，2个螺母固定在塔架的卫星天线终端支架4109安装孔上；将相对湿度传感器1104和气温传感器1103通过U型环固定在气温、气压、相对湿度支架4107上，将气压计通过4颗螺栓固定在气温、气压、相对湿度支架4107上，将安装好的的气温、气压、相对湿度支架4107，通过2颗螺栓配自制的塑料保护垫和配套的2个平垫，2个弹垫，2个螺母固定在塔架的气温、气压、相对湿度支架4107的安装孔上；将太阳长波辐射传感器1110和太阳短波辐射传感器1111通过6颗螺栓配自制的塑料保护垫和配套的6个平垫，6个弹垫，6个螺母固定在塔架的长短波传感器支架4104上。将安装好太阳长波辐射传感器1110和太阳短波辐射传感器1111的长短波传感器支架4104上，通过2颗螺栓配自制的塑料保护垫和配套的2个平垫，2个弹垫，2个螺母固定在塔架的长短波传感器支架4104安装孔上；将GPS传感器1105通过1颗螺栓固定在GPS传感器支架4105上，将GPS传感器支架4105通过2颗螺栓配自制的塑料保护垫和配套的2个平垫，2个弹垫，2个螺母固定在塔架的GPS传感器支架4105安装孔上；将风速风向传感器1101通过3颗螺栓固定在风速风向传感器支架4106上，然后将风速风向传感器支架4106通过2个塑料抱箍用螺栓固定在塔架的风速风向传感器支架4106安装孔上；将罗盘传感器1112通过2颗螺栓固定在塔架的罗盘安装孔上；将大气二氧化碳传感器1113通过4颗螺栓固定在大气二氧化碳传感器支架4110上，将大气二氧化碳传感器支架4110通过4颗螺栓配自制的塑料保护垫和配套的4个平垫，4个弹垫，4个螺母固定在塔架的大气二氧化碳传感器支架4110安装孔上；将ARGOS终端1108通过螺栓4个配自制的塑料保护垫和大平垫4个，再在大平垫上配备配套的小平垫4个，然后将螺栓用配套的螺母4个，平垫4个，弹垫2个，固定在塔架的ARGOS终端1108安装孔上；将第一太阳能板3001放入第一太阳能支架4113上，通过4颗螺母将第一太阳能板3001和第一太阳能支架4113固定在塔架的一侧的太阳能安装支架上，另外一组太阳能组装顺序相同。

如图14所示，浮标体部分4200中的浮标密封舱4201在浮标体的中间，和固定塔架的浮标体支架4202连接在一起；浮标密封舱4201内部有数据采集控制卫星通信器支架4204，铅酸电池支架4205和配重铅块4208，浮标密封舱4201外面焊接有固定延长线上端孔4206、第一温盐传感器和感应耦合连接器固定板4207、水下二氧化碳传感器固定架4209和系留分系统5000系统连接的卸扣连接孔4210。

具体的安装过程：首先将浮标4203通过4个浮标体拉杆固定在浮标体支架4202上，浮标4203拉杆的上下两端分别用2个螺母固定，然后依次将10个配重铅块4208放入浮标密封舱4201里去；将铅酸电池固定在铅酸电池支架4205上，将铅酸电池支架4205放入浮标密封舱4201里去；将数据采集控制卫星通信器1318固定在数据采集控制卫星通信器支架4204上，然后放入浮标密封舱4201里去；将图13组装完毕的塔架通过第一塔架支撑脚4101和第一固定塔架的浮标体支架4202-1通过2颗螺栓配自制的塑料保护垫和配套的2个平垫，2个弹垫，2个螺母固定在塔架的第一塔架支撑脚4101上的安装孔上；然后依次将第二塔架支撑脚4102和第二固定塔架的浮标体支架4202-2，通过2颗螺栓配自制的塑料保护垫和配套的2个平垫，2个弹垫，2个螺母固定在塔架的第二塔架支撑脚4102的安装孔上；第三塔架支撑脚4111和第三固定塔架的浮标体支架4202-3，通过2颗螺栓配自制的塑料保护垫和配套的2个平垫，2个弹垫，2个螺母固定在塔架的第三塔架支撑脚4111上的安装孔上；第四塔架支撑脚4112和的第四固定塔架的浮标体支架4202-4上，通过2颗螺栓配自制的塑料保护垫和配套的2个平垫，2个弹垫，2个螺母固定在塔架的第四塔架支撑脚4112上的安装孔上；依次将感应耦合连接器1201通过4颗螺母和自制的4个塑料保护套固定在第一温盐传感器和感应耦合连接器固定板4207上，第一温盐传感器1202通过4颗螺母和自制的4个塑料保护套固定在第一温盐传感器和感应耦合连接器固定板4207上；将水下二氧化碳传感器1219通过2颗螺栓2个配自制的塑料保护垫和配套的螺母2个，平垫2个，弹垫2个固定在塔架的水下二氧化碳传感器1219安装孔上；将感应耦合连接器1201接口上的感应耦合连接器线依次通过浮标孔穿过固定延长线上端孔4206，感应耦合连接器1201，第一温盐传感器1202，连接到水下的各个传感器上。

如图15所示，系留分系统包括水下包塑钢缆部分5100、玻璃浮球部分5200、尼龙绳部分5300、释放器部分5400和锚块部分5500；水下包塑钢缆部分5100上面连接卸扣连接孔4210，下面依次连接玻璃浮球部分5200，尼龙绳部分5300、释放器部分5400和锚块部分5500。

如图16所示，第一卸扣5101连接到卸扣连接孔4210，第二卸扣5102连接第一卸扣5101，第三卸扣5103连接第二卸扣5102，第一环形环5104连接第四卸扣5105，第四卸扣5105连接包塑钢缆上端5106，第一多普勒海流计1203和第二温盐传感器1204固定在水下10米的包塑钢缆5107处，第二多普勒海流计1205和第三温盐传感器1206固定在水下20米的包塑钢缆5107处，第三多普勒海流计1207和第四温盐传感器1208固定在水下40米的包塑钢缆5107处，第五温盐传感器1209固定在水下60米的包塑钢缆5107处，第六温盐传感器1210固定在水下80米的包塑钢缆5107处，第四多普勒海流计1211和第七温盐传感器1212固定在水下100米的包塑钢缆5107处，第一温深传感器1213固定在水下120米的包塑钢缆5107处，第二温深传感器1214固定在水下140米的包塑钢缆5107处，第三温深传感器1215固定在水下200米的包塑钢缆5107处，第四温深传感器1216固定在水下300米的包塑钢缆5107处，第五温深传感器1217固定在水下500米的包塑钢缆5107处，第六温深传感器1218固定在水下700米的包塑钢缆5107处。

如图17所示，玻璃浮球部分5200为整体浮标提供部分浮力，具体的连接如下：第五卸扣5201上面连接包塑钢缆下端5108，下面连接到第六卸扣5202，第六卸扣5202连接到第一梨形环5203，第一梨形环5203连接到第七卸扣5204，第七卸扣5204连接到第一锚链5205，第一锚链5205连接到第一玻璃浮球组5206，第一玻璃浮球组5206连接到第八卸扣5207，第八卸扣5207连接到第二梨形环5208，第二梨形环5208连接到第九卸扣5209，第九卸扣5209连接到第二锚链5210，第二锚链5210连接到第二玻璃浮球组5211，第二玻璃浮球组5211连接到第十卸扣5212，第十卸扣5212连接到第三梨形环5213，第三梨形环5213连接到第十一卸扣5214，第十一卸扣5214连接到第三锚链5215，第三锚链5215连接到第三玻璃浮球组5216，第三玻璃浮球组5216连接到第十二卸扣5217，第十二卸扣5217连接到第四梨形环5218，第四梨形环5218连接到第十三卸扣5219，第十三卸扣5219连接到第四锚链5220，第四锚链5220连接到第四玻璃浮球组5221，第四玻璃浮球组5221连接到第十四卸扣5222，第十四卸扣5222连接到第五梨形环5223，第五梨形环5223连接到第十五卸扣5224，第十五卸扣5224连接到第五锚链5225，第五锚链5225连接到第五玻璃浮球组5226，第五玻璃浮球组5226连接到第十六卸扣5227，第十六卸扣5227连接到第六梨形环5228，第六梨形环5228连接到第十七卸扣5229，第十七卸扣5229连接到第六锚链5230，第六锚链5230连接到第六玻璃浮球组5231，第六玻璃浮球组5231连接到第十八卸扣5232，第十八卸扣5232连接到第七梨形环5233，第七梨形环5233连接到第十九卸扣5234，第十九卸扣5234连接到第七锚链5235，第七锚链5235连接到第七玻璃浮球组5236。

如图18所示，尼龙绳部分5300主要提供浮标体和锚块之间的连接部分，尼龙绳的长度取决于浮标投放的深度，也就是锚块的深度，具体连接如下：第二十卸扣5301上面连接第七锚链5235，下面连接到第二十一卸扣5302，第二十一卸扣5302连接到第一转环5303，第一转环5303连接到第二十二卸扣5304，第二十二卸扣5304连接到第二十三卸扣5305，第二十三卸扣5305连接到第八锚链5306，第八锚链5306连接到第二十四卸扣5307，第二十四卸扣5307连接到第二十五卸扣5308，第二十五卸扣5308连接到尼龙绳5309，尼龙绳5309连接到第二十六卸扣5310，第二十六卸扣5310连接到第二十七卸扣5311，第二十七卸扣5311连接到第九锚链5312，第九锚链5312连接到第二十八卸扣5313，第二十八卸扣5313连接到第二十九卸扣5314，第二十九卸扣5314连接到第二转环5315，第二转环5315连接到第三十卸扣5316，第三十卸扣5316连接到第三十一卸扣5317，第三十一卸扣5317连接到第十锚链5318。

如图19所示，释放器部分5400主要是在回收浮标的时候，把模块部分释放，主要的连接如下：第三十二卸扣5401连接到第三十三卸扣5402，第一钢缆5403连接到第三十三卸扣5402，第三十四卸扣5404连接到第一深海声学释放器5405，第一释放连接器5406连接到第一深海声学释放器5405，第三十五卸扣5407连接到第一释放连接器5406上，第十一锚链5408连接到第三十五卸扣5407上，第十一锚链5408连接到释放器圆环5409，第三十四卸扣5404连接到第二深海声学释放器5411，第二释放连接器5412连接到第二深海声学释放器5411，第三十七卸扣5413连接到第二释放连接器5412上，第十二锚链5414连接到第三十七卸扣5413上，第十二锚链5414连接到释放器圆环5409，释放器圆环5409连接到第三十六卸扣5410上。

如图20所示，锚块部分5500主要固定浮标的位置，具体连接如下：第十三锚链5501上面连接到第三十六卸扣5410上，下面连接到第三十八卸扣5502上，第三十九卸扣5503连接到第三十八卸扣5502，第一尼龙绳5504连接到第三十九卸扣5503，第四十卸扣5505连接到第一尼龙绳5504，第四十一卸扣5506连接到第四十卸扣5505，第二钢缆5507连接到第四十一卸扣5506，第四十二卸扣5508连接到第二钢缆5507，第四十三卸扣5509连接到第四十二卸扣5508，第十四锚链5510连接到第四十三卸扣5509，第四十四卸扣5511连接到第十四锚链5510，第四十五卸扣5512连接到第四十四卸扣5511，第四十六卸扣5513连接到第四十五卸扣5512，第十五锚链5514连接到第四十六卸扣5513，第四十七卸扣5515连接到第十五锚链5514，第二环形环5516连接到第四十七卸扣5515，第一锚块5517连接到第二环形环5516，第四十八卸扣5518连接到第四十五卸扣5512，第十六锚链5519连接到第四十八卸扣5518，第四十九卸扣5520连接到第十六锚链5519，第三环形环5521连接到第二锚块5522。

Claims (15)

1.一种基于感应耦合和卫星通信技术的深海观测浮标系统，其特征在于：该系统包括：

一个实时采集深海大气和海洋参数的数据采集控制卫星通信分系统(1000)；

一个利用通信卫星接收深海大气和海洋参数的岸站卫星通信分系统(2000)；

一个给数据采集控制卫星通信分系统(1000)提供稳定可靠的电源的供电分系统(3000)；

一个漂在深海海面上，为数据采集控制卫星通信分系统(1000)和供电分系统(3000)提供浮力和安装平台的浮标体分系统(4000)；

一个保证浮标体分系统(4000)在深海的海面上一定范围内运动，同时提供水下传感器的安装位置的系留分系统(5000)；

其中数据采集控制卫星通信分系统(1000)、供电分系统(3000)、浮标体分系统(4000)和系留分系统(5000)四个分系统组装成一个整体布放在深海海域，岸站卫星通信分系统(2000)组装成一个整体安装在用户数据接收中心；

所述浮标体分系统(4000)包括塔架部分(4100)和浮标体部分(4200)；

所述塔架部分(4100)是安装风速风向传感器(1101)、气压传感器(1102)、气温传感器(1103)、相对湿度传感器(1104)、雨量传感器(1109)、罗盘传感器(1112)、太阳长波辐射传感器(1110)、太阳短波辐射传感器(1111)、大气二氧化碳传感器(1113)、GPS传感器(1105)、卫星1通信终端天线终端(1106)、卫星2通信终端天线终端(1107)、第一太阳能板(3001)、第二太阳能板(3004)的平台，其中风速风向传感器(1101)安装在风速风向传感器支架(4106)上；气压传感器(1102)、气温传感器(1103)、相对湿度传感器(1104)安装在气温、气压、相对湿度支架(4107)上；雨量传感器(1109)安装在雨量计支架(4108)上；罗盘传感器(1112)安装在塔架部分(4100)上；太阳长波辐射传感器(1110)、太阳短波辐射传感器(1111)安装在长短波传感器支架(4104)上；大气二氧化碳传感器(1113)安装在大气二氧化碳传感器支架(4110)上；GPS传感器(1105)安装在GPS传感器支架(4105)上；卫星1通信终端天线终端(1106)、卫星2通信终端天线终端(1107)安装在卫星天线终端支架(4109)上；第一太阳能板(3001)安装在第一太阳能支架(4113)上，第二太阳能板(3004)安装在第二太阳能支架(4103)上；第一塔架支撑脚(4101)、第二塔架支撑脚(4102)、第三塔架支撑脚(4111)和第四塔架支撑脚(4112)通过螺栓安装在固定塔架的浮标体支架(4202)上；

所述浮标体部分(4200)中的浮标密封舱(4201)在浮标体的中间，和固定塔架的浮标体支架(4202)连接在一起；浮标密封舱(4201)内部有数据采集控制卫星通信器支架(4204)，铅酸电池支架(4205)和配重铅块(4208)，浮标密封舱(4201)外面焊接有固定延长线上端孔(4206)、第一温盐传感器和感应耦合连接器固定板(4207)、水下二氧化碳传感器固定架(4209)和系留分系统(5000)系统连接的卸扣连接孔(4210)。

2.根据权利要求1所述的一种基于感应耦合和卫星通信技术的深海观测浮标系统，其特征在于：所述数据采集控制卫星通信分系统(1000)包括气象数据采集控制卫星通信部分(1100)、水下数据采集控制卫星通信部分(1200)和数据采集控制卫星通信硬件部分(1300)；其中气象数据采集控制卫星通信部分(1100)安装在浮标体分系统(4000)的塔架部分(4100)；水下数据采集控制卫星通信部分(1200)安装在浮标体分系统(4000)的浮标体部分(4200)和系留分系统(5000)的水下包塑钢缆部分(5100)；数据采集控制卫星通信硬件部分(1300)安装在浮标体分系统(4000)浮标的密封舱(4201)。

3.根据权利要求2所述的一种基于感应耦合和卫星通信技术的深海观测浮标系统，其特征在于：所述气象数据采集控制卫星通信部分(1100)包括风速风向传感器(1101)、气压传感器(1102)、气温传感器(1103)、相对湿度传感器(1104)、雨量传感器(1109)、太阳长波辐射传感器(1110)、太阳短波辐射传感器(1111)、罗盘传感器(1112)、GPS传感器(1105)、大气二氧化碳传感器(1113)、卫星1通信终端天线终端(1106)、卫星2通信终端天线终端(1107)和ARGOS终端(1108)，均安装在塔架部分(4100)上。

4.根据权利要求2所述的一种基于感应耦合和卫星通信技术的深海观测浮标系统，其特征在于：所述水下数据采集控制卫星通信部分(1200)包括感应耦合连接器(1201)、第一温盐传感器(1202)、第一多普勒海流计(1203)、第二温盐传感器(1204)、第二多普勒海流计(1205)、第三温盐传感器(1206)、第三多普勒海流计(1207)、第四温盐传感器(1208)、第五温盐传感器(1209)、第六温盐传感器(1210)、第四多普勒海流计(1211)、第七盐温传感器(1212)、第一温深传感器(1213)、第二温深传感器(1214)、第三温深传感器(1215)、第四温深传感器(1216)、第五温深传感器(1217)、第六温深传感器(1218)、水下二氧化碳传感器(1219)和包塑钢缆延长线(1220)；感应耦合连接器(1201)和第一温盐传感器(1202)固定在第一温盐传感器和感应耦合连接器固定板(4207)上，第一多普勒海流计(1203)、第二温盐传感器(1204)、第二多普勒海流计(1205)、第三温盐传感器(1206)、第三多普勒海流计(1207)、第四温盐传感器(1208)、第五温盐传感器(1209)、第六温盐传感器(1210)、第四多普勒海流计(1211)、第七盐温传感器(1212)、第一温深传感器(1213)、第二温深传感器(1214)、第三温深传感器(1215)、第四温深传感器(1216)、第五温深传感器(1217)和第六温深传感器(1218)固定在包塑钢缆(5107)上，水下二氧化碳传感器(1219)固定在水下二氧化碳传感器固定架(4209)上，包塑钢缆延长线(1220)固定在包塑钢缆上端(5106)和感应耦合连接器(1201)之间。

5.根据权利要求2所述的一种基于感应耦合和卫星通信技术的深海观测浮标系统，其特征在于：数据采集控制卫星通信硬件部分(1300)主要包括接插件面板(1301)、气温传感器接插件(1302)、气压传感器接插件(1303)、相对湿度传感器接插件(1304)、风速风向传感器接插件(1305)、罗盘传感器接插件(1306)、雨量传感器接插件(1307)、太阳长波辐射传感器接插件(1308)、太阳短波辐射传感器接插件(1309)、大气二氧化碳传感器接插件(1310)、卫星1通信终端接插件(1311)、卫星2通信终端接插件(1312)、感应耦合连接器接插件(1313)、GPS传感器接插件(1314)、测试电源接口接插件(1315)、USB测试口接插件(1316)、水下二氧化碳传感器接插件(1317)、数据采集控制卫星通信器(1318)、卫星1通信终端(1319)、卫星2通信终端(1320)、感应耦合模块(1321)、水下二氧化碳传感器继电器(1322)、大气二氧化碳传感器继电器(1323)、卫星1通信终端继电器(1324)、卫星2通信终端继电器(1325)、GPS传感器继电器(1326)和气象继电器(1327)，其中接插件面板(1301)安装在密封舱的面板上，提供密封舱外和密封舱内的连接，其他在浮标体分系统(4000)的浮标密封舱(4201)中。

6.根据权利要求5所述的一种基于感应耦合和卫星通信技术的深海观测浮标系统，其特征在于：数据采集控制卫星通信器(1318)的卫星1通信终端串口TX连接卫星1通信终端(1319)的RX，卫星1通信终端串口RX连接卫星1通信终端(1319)的TX，卫星1通信终端串口GND连接卫星1通信终端(1319)的GND，卫星1通信终端继电器(1324)的1引脚和太阳能板控制器(3006)的负载端正极连接，卫星1通信终端继电器(1324)的2引脚连接卫星1通信终端(1319)的电源正，卫星1通信终端继电器(1324)的3引脚连接数字控制端7D，卫星1通信终端继电器(1324)的4引脚连接卫星1通信终端(1319)的电源地；卫星2通信终端串口TX连接卫星2通信终端(1320)的RX，卫星2通信终端串口RX连接卫星2通信终端(1320)的TX，卫星2通信终端串口GND连接卫星2通信终端(1320)的GND，卫星2通信终端继电器(1325)的1引脚和太阳能板控制器(3006)的负载端正极连接，卫星2通信终端继电器(1325)的2引脚连接卫星2通信终端(1320)的电源正，卫星2通信终端继电器(1325)的3引脚连接数字控制端8D，卫星2通信终端继电器(1325)的4引脚连接卫星2通信终端(1320)的电源地；

数据采集控制卫星通信器(1318)的大气二氧化碳传感器串口TX通过接插件面板上的大气二氧化碳传感器接插件(1310)和大气二氧化碳传感器(1113)中的RX连接，大气二氧化碳传感器串口RX通过接插件面板上的大气二氧化碳传感器接插件(1310)和大气二氧化碳传感器(1113)中的TX连接，大气二氧化碳传感器串口GND通过接插件面板上的大气二氧化碳传感器接插件(1310)和大气二氧化碳传感器(1113)中的GND连接，大气二氧化碳传感器继电器(1323)的1引脚连接太阳能板控制器(3006)的负载端正极，大气二氧化碳传感器继电器(1323)的2引脚连接大气二氧化碳传感器(1113)的电源正，大气二氧化碳传感器继电器(1323)的3引脚连接数字端口1D，大气二氧化碳传感器继电器(1323)的4引脚连接大气二氧化碳传感器(1113)的电源地，其中在大气二氧化碳传感器继电器(1323)的1和3引脚增加一个10K的电阻；水下二氧化碳传感器串口TX通过接插件面板上的水下二氧化碳传感器接插件(1317)和水下二氧化碳传感器(1219)中的RX连接，水下二氧化碳传感器串口RX通过接插件面板上的水下二氧化碳传感器接插件(1317)和水下二氧化碳传感器(1219)中的TX连接，水下二氧化碳传感器串口GND通过接插件面板上的水下二氧化碳传感器接插件(1317)和水下二氧化碳传感器(1219)中的GND连接，水下二氧化碳传感器继电器(1322)的1引脚连接太阳能板控制器(3006)的负载端正极，水下二氧化碳传感器继电器(1322)的2引脚连接水下二氧化碳传感器(1219)的电源正，水下二氧化碳传感器继电器(1322)的1引脚连接太阳能板控制器(3006)的负载端正极，水下二氧化碳传感器继电器(1322)的3引脚连接数字端口2D，其中在水下二氧化碳传感器继电器(1322)的1和3引脚增加一个10K的电阻；

数据采集控制卫星通信器(1318)的GPS串口TX通过接插件面板上的GPS传感器接插件(1314)和GPS传感器(1105)中的RX连接，GPS串口RX通过接插件面板上的GPS传感器接插件(1314)和GPS传感器(1105)中的TX连接，GPS串口GND通过接插件面板上的GPS传感器接插件(1314)和GPS传感器(1105)中的GND连接，GPS传感器继电器(1326)的1引脚连接太阳能板控制器(3006)的负载端正极，GPS传感器继电器(1326)的2引脚连接GPS传感器(1105)的电源正，GPS传感器继电器(1326)的3引脚连接数字端口6D，GPS传感器继电器(1326)的4引脚连接GPS传感器(1105)的电源地；

数据采集控制卫星通信器(1318)的感应耦合模块串口TX和感应耦合模块(1321)中的RX连接，感应耦合模块串口RX和感应耦合模块(1321)中的TX连接，感应耦合模块串口GND和感应耦合模块(1321)中的GND连接，感应耦合模块(1321)的正极连接数据采集控制卫星通信器(1318)的12伏电源，感应耦合模块(1321)的负极连接数据采集控制卫星通信器(1318)的电源地。

7.根据权利要求5所述的一种基于感应耦合和卫星通信技术的深海观测浮标系统，其特征在于：

数据采集控制卫星通信器(1318)通过1*和1#2个模拟端采集气温传感器(1103)，气温传感器(1103)采用两线制进行采集，其通过接插件面板(1301)上的气温传感器接插件(1302)和数据采集控制卫星通信器(1318)连接；

数据采集控制卫星通信器(1318)通过2+、2—2个模拟端采集气压传感器(1102)，同时按照控制时序通过数字端口5D控制气象继电器(1327)的引脚控制端3给气压传感器(1102)上断电，气压传感器(1102)通过接插件面板(1301)上的气压传感器接插件(1303)和数据采集控制卫星通信器(1318)连接；

数据采集控制卫星通信器(1318)通过2*、2#2个模拟端采集相对湿度传感器(1104)，同时按照控制时序通过数字端口5D控制气象继电器(1327)的引脚控制端3给相对湿度传感器(1104)上断电，相对湿度传感器通过接插件面板(1301)上的相对湿度传感器接插件(1304)和数据采集控制卫星通信器(1318)连接；

数据采集控制卫星通信器(1318)通过1+和1—两个模拟端采集雨量传感器(1109)，同时按照控制时序通过数字端口5D控制气象继电器(1327)的引脚控制端3给雨量传感器(1109)上断电，雨量传感器(1109)通过接插件面板(1301)上的雨量传感器接插件(1307)和数据采集控制卫星通信器(1318)连接；

数据采集控制卫星通信器(1318)通过3+、3—、3#3个模拟端采集风速风向传感器(1101)，同时按照控制时序通过数字端口5D控制气象继电器(1327)的引脚控制端3给风速风向传感器(1101)上断电，风速风向传感器(1101)通过接插件面板(1301)上的风速风向传感器接插件(1305)和数据采集控制卫星通信器(1318)连接；

数据采集控制卫星通信器(1318)通过4—、4#2个模拟端采集罗盘传感器(1112)，同时按照控制时序通过数字端口5D控制气象继电器(1327)的引脚控制端3给罗盘传感器(1112)上断电，罗盘传感器(1112)通过接插件面板(1301)上的罗盘传感器接插件(1306)和数据采集控制卫星通信器(1318)连接；

数据采集控制卫星通信器(1318)通过3*和3#2个模拟端采集太阳短波辐射传感器(1111)，其通过接插件面板(1301)上的太阳短波辐射传感器接插件(1309)和数据采集控制卫星通信器(1318)连接；

数据采集控制卫星通信器(1318)通过4*、4#、5*、5+、5—和5#6个模拟端采集太阳长波辐射传感器(1110)，其中4*和4#采集长波辐射传感器的壳体温度传感器，5*和5#采集长波辐射传感器的球体温度传感器，5+和5—采集长波传感器的电压值，其通过接插件面板(1301)上的太阳长波辐射传感器接插件(1308)和数据采集控制卫星通信器(1318)连接，同时采集的电压值不仅要求可以采集正电压，也要求采集负电压。

8.根据权利要求1所述的一种基于感应耦合和卫星通信技术的深海观测浮标系统，其特征在于：所述岸站卫星通信分系统(2000)包括卫星天线终端(2001)、卫星天线馈线(2002)、卫星通信终端(2003)、岸站卫星通信数据采集控制器(2004)、继电器(2005)、交流变直流模块(2006)、串口接插件(2007)、服务器(2008)和天线接头接插件(2009)；其中，卫星天线终端(2001)需要安装在用户数据中心无遮拦的屋顶上，方便和卫星通信，卫星天线馈线(2002)长达15米到20米之间；

岸站卫星通信数据采集控制器(2004)的串口1的RX和卫星通信终端(2003)的TX直接连接，串口1的TX和卫星通信终端(2003)的RX直接连接，串口1的GND和卫星通信终端(2003)的GND直接连接；岸站通信数据采集控制器(2004)的串口2的RX和服务器(2008)的串口TX直接连接，串口2的TX和服务器(2008)的RX直接连接，串口1的GND和服务器(2008)的GND直接连接；岸站卫星通信数据采集控制器(2004)的继电器控制端连接继电器(2005)的引脚控制端3，交流变直流模块(2006)的12伏连接岸站卫星通信数据采集控制器(2004)电源正和继电器3的引脚1，继电器(2005)的引脚2连接卫星通信终端(2003)的电源正，交流变直流模块(2006)的电源地连接卫星通信终端(2003)的电源地和继电器(2005)的引脚。

9.根据权利要求1所述的一种基于感应耦合和卫星通信技术的深海观测浮标系统，其特征在于：所述供电分系统(3000)包括第一太阳能板(3001)、第二太阳能板(3004)、第一太阳能板接插件(3002)、第二太阳能板接插件(3005)、铅酸电池(3003)和太阳能板控制器(3006)；第一太阳能板(3001)和第二太阳能板(3004)安装在塔架部分(4100)上，铅酸电池(3003)和太阳能板控制器(3006)安装在浮标密封舱(4201)中；

第一太阳能板(3001)通过第一太阳能板接插件(3002)连接到二极管D1(3007)，第二太阳能板(3004)通过第二太阳板接插件(3005)连接到二极管D2(3008)，两者并联到太阳能板控制器(3006)的太阳能板端，铅酸电池(3003)连接到太阳能板控制器(3006)电池端，负载端连接需要供电的数据采集控制卫星通信器(1318)、水下二氧化碳传感器继电器(1322)、大气二氧化碳传感器继电器(1323)、卫星1通信终端继电器(1324)、卫星2通信终端继电器(1325)、GPS传感器继电器(1326)和气象继电器(1327)的电源端。

10.根据权利要求1所述的一种基于感应耦合和卫星通信技术的深海观测浮标系统，其特征在于：所述系留分系统(5000)包括水下包塑钢缆部分(5100)、玻璃浮球部分(5200)、尼龙绳部分(5300)、释放器部分(5400)和锚块部分(5500)；水下包塑钢缆部分(5100)上面连接卸扣连接孔(4210)，下面依次连接玻璃浮球部分(5200)，尼龙绳部分(5300)、释放器部分(5400)和锚块部分(5500)。

11.根据权利要求10所述的一种基于感应耦合和卫星通信技术的深海观测浮标系统，其特征在于：所述水下包塑钢缆部分(5100)提供水下传感器的安装平台，包括第一卸扣(5101)、第二卸扣(5102)、第三卸扣(5103)、第一环形环(5104)、第四卸扣(5105)、包塑钢缆上端(5106)、包塑钢缆(5107)和包塑钢缆下端(5108)；第一卸扣(5101)连接到卸扣连接孔(4210)，第二卸扣(5102)连接第一卸扣(5101)，第三卸扣(5103)连接第二卸扣(5102)，第一环形环(5104)连接第四卸扣(5105)，第四卸扣(5105)连接包塑钢缆上端(5106)，第一多普勒海流计(1203)和第二温盐传感器(1204)固定在水下10米的包塑钢缆(5107)处，第二多普勒海流计(1205)和第三温盐传感器(1206)固定在水下20米的包塑钢缆(5107)处，第三多普勒海流计(1207)和第四温盐传感器(1208)固定在水下40米的包塑钢缆(5107)处，第五温盐传感器(1209)固定在水下60米的包塑钢缆(5107)处，第六温盐传感器(1210)固定在水下80米的包塑钢缆(5107)处，第四多普勒海流计(1211)和第七温盐传感器(1212)固定在水下100米的包塑钢缆(5107)处，第一温深传感器(1213)固定在水下120米的包塑钢缆(5107)处，第二温深传感器(1214)固定在水下140米的包塑钢缆(5107)处，第三温深传感器(1215)固定在水下200米的包塑钢缆(5107)处，第四温深传感器(1216)固定在水下300米的包塑钢缆(5107)处，第五温深传感器(1217)固定在水下500米的包塑钢缆(5107)处，第六温深传感器(1218)固定在水下700米的包塑钢缆(5107)处。

12.根据权利要求10所述的一种基于感应耦合和卫星通信技术的深海观测浮标系统，其特征在于：所述玻璃浮球部分(5200)包括第五卸扣(5201)、第六卸扣(5202)、第一梨形环(5203)、第七卸扣(5204)、第一锚链(5205)、第一玻璃浮球组(5206)、第八卸扣(5207)、第二梨形环(5208)、第九卸扣(5209)、第二锚链(5210)、第二玻璃浮球组(5211)、第十卸扣(5212)、第三梨形环(5213)、第十一卸扣(5214)、第三锚链(5215)、第三玻璃浮球组(5216)、第十二卸扣(5217)、第四梨形环(5218)、第十三卸扣(5219)、第四锚链(5220)、第四玻璃浮球组(5221)、第十四卸扣(5222)、第五梨形环(5223)、第十五卸扣(5224)、第五锚链(5225)、第五玻璃浮球组(5226)、第十六卸扣(5227)、第六梨形环(5228)、第十七卸扣(5229)、第六锚链(5230)、第六玻璃浮球组(5231)、第十八卸扣(5232)、第七梨形环(5233)、第十九卸扣(5234)、第七锚链(5235)和第七玻璃浮球组(5236)；第五卸扣(5201)上面连接包塑钢缆下端(5108)，下面连接到第六卸扣(5202)，第六卸扣(5202)连接到第一梨形环(5203)，第一梨形环(5203)连接到第七卸扣(5204)，第七卸扣(5204)连接到第一锚链(5205)，第一锚链(5205)连接到第一玻璃浮球组(5206)，第一玻璃浮球组(5206)连接到第八卸扣(5207)，第八卸扣(5207)连接到第二梨形环(5208)，第二梨形环(5208)连接到第九卸扣(5209)，第九卸扣(5209)连接到第二锚链(5210)，第二锚链(5210)连接到第二玻璃浮球组(5211)，第二玻璃浮球组(5211)连接到第十卸扣(5212)，第十卸扣(5212)连接到第三梨形环(5213)，第三梨形环(5213)连接到第十一卸扣(5214)，第十一卸扣(5214)连接到第三锚链(5215)，第三锚链(5215)连接到第三玻璃浮球组(5216)，第三玻璃浮球组(5216)连接到第十二卸扣(5217)，第十二卸扣(5217)连接到第四梨形环(5218)，第四梨形环(5218)连接到第十三卸扣(5219)，第十三卸扣(5219)连接到第四锚链(5220)，第四锚链(5220)连接到第四玻璃浮球组(5221)，第四玻璃浮球组(5221)连接到第十四卸扣(5222)，第十四卸扣(5222)连接到第五梨形环(5223)，第五梨形环(5223)连接到第十五卸扣(5224)，第十五卸扣(5224)连接到第五锚链(5225)，第五锚链(5225)连接到第五玻璃浮球组(5226)，第五玻璃浮球组(5226)连接到第十六卸扣(5227)，第十六卸扣(5227)连接到第六梨形环(5228)，第六梨形环(5228)连接到第十七卸扣(5229)，第十七卸扣(5229)连接到第六锚链(5230)，第六锚链(5230)连接到第六玻璃浮球组(5231)，第六玻璃浮球组(5231)连接到第十八卸扣(5232)，第十八卸扣(5232)连接到第七梨形环(5233)，第七梨形环(5233)连接到第十九卸扣(5234)，第十九卸扣(5234)连接到第七锚链(5235)，第七锚链(5235)连接到第七玻璃浮球组(5236)。

13.根据权利要求10所述的一种基于感应耦合和卫星通信技术的深海观测浮标系统，其特征在于：所述尼龙绳部分(5300)包括第二十卸扣(5301)、第二十一卸扣(5302)、第一转环(5303)、第二十二卸扣(5304)、第二十三卸扣(5305)、第八锚链(5306)、第二十四卸扣(5307)、第二十五卸扣(5308)、尼龙绳(5309)、第二十六卸扣(5310)、第二十七卸扣(5311)、第九锚链(5312)、第二十八卸扣(5313)、第二十九卸扣(5314)、第二转环(5315)、第三十卸扣(5316)、第三十一卸扣(5317)和第十锚链(5318)；第二十卸扣(5301)上面连接第七锚链(5235)，下面连接到第二十一卸扣(5302)，第二十一卸扣(5302)连接到第一转环(5303)，第一转环(5303)连接到第二十二卸扣(5304)，第二十二卸扣(5304)连接到第二十三卸扣(5305)，第二十三卸扣(5305)连接到第八锚链(5306)，第八锚链(5306)连接到第二十四卸扣(5307)，第二十四卸扣(5307)连接到第二十五卸扣(5308)，第二十五卸扣(5308)连接到尼龙绳(5309)，尼龙绳(5309)连接到第二十六卸扣(5310)，第二十六卸扣(5310)连接到第二十七卸扣(5311)，第二十七卸扣(5311)连接到第九锚链(5312)，第九锚链(5312)连接到第二十八卸扣(5313)，第二十八卸扣(5313)连接到第二十九卸扣(5314)，第二十九卸扣(5314)连接到第二转环(5315)，第二转环(5315)连接到第三十卸扣(5316)，第三十卸扣(5316)连接到第三十一卸扣(5317)，第三十一卸扣(5317)连接到第十锚链(5318)。

14.根据权利要求10所述的一种基于感应耦合和卫星通信技术的深海观测浮标系统，其特征在于：所述释放器部分(5400)包括第三十二卸扣(5401)、第三十三卸扣(5402)、第一钢缆(5403)、第三十四卸扣(5404)、第一深海声学释放器(5405)、第一释放连接器(5406)、第三十五卸扣(5407)、第十一锚链(5408)、释放器圆环(5409)、第三十六卸扣(5410)、第二深海声学释放器(5411)、第二释放连接器(5412)、第三十七卸扣(5413)和第十二锚链(5414)；第三十二卸扣(5401)连接到第三十三卸扣(5402)，第一钢缆(5403)连接到第三十三卸扣(5402)，第三十四卸扣(5404)连接到第一深海声学释放器(5405)，第一释放连接器(5406)连接到第一深海声学释放器(5405)，第三十五卸扣(5407)连接到第一释放连接器(5406)上，第十一锚链(5408)连接到第三十五卸扣(5407)上，第十一锚链(5408)连接到释放器圆环(5409)，第三十四卸扣(5404)连接到第二深海声学释放器(5411)，第二释放连接器(5412)连接到第二深海声学释放器(5411)，第三十七卸扣(5413)连接到第二释放连接器(5412)上，第十二锚链(5414)连接到第三十七卸扣(5413)上，第十二锚链(5414)连接到释放器圆环(5409)，释放器圆环(5409)连接到第三十六卸扣(5410)上。

15.根据权利要求10所述的一种基于感应耦合和卫星通信技术的深海观测浮标系统，其特征在于：所述锚块部分(5500)包括第十三锚链(5501)、第三十八卸扣(5502)、第三十九卸扣(5503)、第一尼龙绳(5504)、第四十卸扣(5505)、第四十一卸扣(5506)、第二钢缆(5507)、第四十二卸扣(5508)、第四十三卸扣(5509)、第十四锚链(5510)、第四十四卸扣(5511)、第四十五卸扣(5512)、第四十六卸扣(5513)、第十五锚链(5514)、第四十七卸扣(5515)、第二环形环(5516)、第一锚块(5517)、第四十八卸扣(5518)、第十六锚链(5519)、第四十九卸扣(5520)、第三环形环(5521)和第二锚块(5522)；第十三锚链(5501)上面连接到第三十六卸扣(5410)上，下面连接到第三十八卸扣(5502)上，第三十九卸扣(5503)连接到第三十八卸扣(5502)，第一尼龙绳(5504)连接到第三十九卸扣(5503)，第四十卸扣(5505)连接到第一尼龙绳(5504)，第四十一卸扣(5506)连接到第四十卸扣(5505)，第二钢缆(5507)连接到第四十一卸扣(5506)，第四十二卸扣(5508)连接到第二钢缆(5507)，第四十三卸扣(5509)连接到第四十二卸扣(5508)，第十四锚链(5510)连接到第四十三卸扣(5509)，第四十四卸扣(5511)连接到第十四锚链(5510)，第四十五卸扣(5512)连接到第四十四卸扣(5511)，第四十六卸扣(5513)连接到第四十五卸扣(5512)，第十五锚链(5514)连接到第四十六卸扣(5513)，第四十七卸扣(5515)连接到第十五锚链(5514)，第二环形环(5516)连接到第四十七卸扣(5515)，第一锚块(5517)连接到第二环形环(5516)，第四十八卸扣(5518)连接到第四十五卸扣(5512)，第十六锚链(5519)连接到第四十八卸扣(5518)，第四十九卸扣(5520)连接到第十六锚链(5519)，第三环形环(5521)连接到第二锚块(5522)。