CN103776428B - 一种沉降式海底观测装置 - Google Patents
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Abstract
一种沉降式海底观测装置，属于深海观测装置，包括平衡脚架、离合插接口、可视窗口、机械手、岸基集成线、机舱和沉浮舱，机舱的截面为腰形钢结构，机舱底面两侧装有平衡脚架，机舱两翼装有头部设光源的推进器，推进器的上方设有机械手，机械手周围装有传感器，机舱前后板上均设有可视窗口，可视窗口下设有离合插接口，机舱内设有备用马达、备用探头、数据处理中心和蓄电池，数据处理中心通过岸基集成线与岸基站相连，机舱顶部四个端点上设有高清探头，机舱的上面为沉浮舱，沉浮舱内设有抽水泵，抽水泵出口为排水管进口为抽水管。因此该装置解决了传统观测装置不能进行海底原位观测，测量的数据过于单一存在间断性和失真现象比较严重的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种沉降式海底观测装置，属于深海观测装置。
背景技术
人类长期赖以生存在地球上，就必须充分了解和保护地球，且随着经济的发展人们已经将目光投向了海洋，海洋占地球总面积的70%左右，因此其广阔的空间和丰富的资源受到各国的青睐，海底观测则成为人们研究海洋、开发和利用海底资源的重要前提之一，海底观测的主要任务是探索未知、寻求资源和监控人类活动对海洋带来的影响，目前很多海底探测系统都采用海底取样后带到岸基站进行实验分析或者只能短期在海底进行一些单一的数据测试和记录，测试来的数据都存在间断性和失真现象直接影响到人们对海洋的开发和利用率，为了从根本上改变人类研究探索海洋的方式，解决传统观测设备存在的问题，需要开发一款能实现长期在海底进行原位观测，能全方位长期记录和实时探测海底变化，使用和更新方便的新型海底观测装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种沉降式海底观测装置。
本发明要解决的问题是传统观测装置不能进行海底原位观测，测量的数据过于单一存在间断性和失真现象比较严重的问题。
一种沉降式海底观测装置，包括平衡脚架、高清探头、离合插接口、可视窗口、机械手、岸基集成线、抽水管、排水管、推进器、传感器、光源、数据处理中心、蓄电池、备用马达、备用探头、机舱、抽水泵和沉浮舱，所述机舱的截面为腰形钢结构，机舱底面左右两侧装有平衡脚架，平衡脚架可自动调节装置水平度，机舱左右两翼装有推进器，推进器头部设有光源，推进器的上方设有可全方位旋转的机械手，机械手周围装有传感器，机械手可为传感器抓取一些样品进行深海原位样品测试分析，机械手和传感器均装在机舱左右两翼，机舱前后板上均设有可视窗口，可视窗口给机舱内的备用探头提供视野，可视窗口下设有离合插接口，离合插接口使装置的更换和使用极为方便同时可实现海底互联网，机舱内设有备用马达、备用探头、数据处理中心和蓄电池，蓄电池和岸基集成线相连，蓄电池长期给数据处理中心提供电源谨防岸基集成线断电后无法控制，数据处理中心将传感器收集的信息处理后通过岸基集成线反馈到岸基站上，数据处理中心同时将岸基站信息转化成命令控制装置，机舱外面的顶部四个端点上设有高清探头实时记录海底信息，若高清探头遇到问题时可启动机舱内的备用探头进行监控，机舱的上面为沉浮舱，沉浮舱成半球体结构减小阻力利于装置的沉浮，沉浮舱内设有抽水泵，抽水泵出口为排水管，抽水泵进口为抽水管，抽水管在沉浮舱顶部，排水管在沉浮舱底部，抽水泵的抽水和排水过程装置可实现沉浮状态。
传感器分化学传感器、物理传感器、ADCP、光学传感器和波浪传感器等；机舱和沉浮舱均为耐高压、耐腐蚀和水密舱；离合插接口为即插即用通信接口；岸基集成线包含电源线、控制线和信号线；
本发明的优点是：沉浮式观测装置的设计使装置可以灵活的上浮和下沉，更新软件和硬件技术极为方便，上浮和下沉过程中可启动推进器实现水平运动，运动过程中沉浮舱和机舱独特的结构设计使摩擦阻力达到最小化减少动力消耗，装置沉在海底通过岸基集成线提供电源和控制信号可在海底原位长期不间断的记录和测量深海结构变化和检测化学成分等，装置上配备了各种传感器利用机械手可随时检测，装置上即插即用离合式插接口的设计使多个装置可串接组成海底互联网共同观测海底，收集的信息更为广泛和准确。
附图说明
图1是本发明一种沉降式海底观测装置整体结构图；
图2是本发明一种沉降式海底观测装置剖视图；
图中：1、平衡脚架 2、高清探头 3、离合插接口 4、可视窗口 5、机械手 6、岸基集成线 7、抽水管 8、排水管 9、推进器 10、传感器 11、光源 12、数据处理中心 13、蓄电池 14、备用马达 15、备用探头 16、机舱 17、抽水泵 18、沉浮舱。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的说明。
一种沉降式海底观测装置，包括平衡脚架1、高清探头2、离合插接口3、可视窗口4、机械手5、岸基集成线6、抽水管7、排水管8、推进器9、传感器10、光源11、数据处理中心12、蓄电池13、备用马达14、备用探头15、机舱16、抽水泵17和沉浮舱18，所述机舱16的截面为腰形钢结构使装置水平运动过程中摩擦阻力达到最小化减少动力消耗提高推进器9寿命，机舱16底面左右两侧装有平衡脚架1，平衡脚架1可自动调节装置水平度，机舱16左右两翼装有推进器9装置上浮和下沉过程中可启动推进器9实现水平运动，推进器9头部设有光源11为记录和检测提供视野，推进器9的上方设有可全方位旋转的机械手5，机械手5周围装有化学传感器、物理传感器、ADCP、光学传感器和波浪传感器等各种各样的传感器10，机械手5可为传感器10抓取一些样品进行深海原位样品测试分析，机械手5和传感器10均装在机舱16左右两翼，机舱16前后板上均设有可视窗口4，可视窗口4给机舱16内的备用探头15提供视野，可视窗口4下设有即插即用型离合插接口3，离合插接口3使装置的更换和使用极为方便同时多个装置可串接组成海底互联网共同观测海底，机舱16内设有备用马达14、备用探头15、数据处理中心12和蓄电池13，蓄电池13和岸基集成线6相连，蓄电池13长期给数据处理中心12提供电源谨防岸基集成线6断电后无法控制，数据处理中心12将传感器10收集的信息处理后通过岸基集成线6反馈到岸基站上，数据处理中心12同时将岸基站信息转化成命令控制装置，机舱16外面的顶部四个端点上设有高清探头2实时记录海底信息，若高清探头2遇到问题时可启动机舱16内的备用探头15进行监控，机舱16的上面为沉浮舱18，沉浮舱18成半球体结构减小阻力利于装置的沉浮，沉浮舱18内设有抽水泵17，抽水泵17出口为排水管8，抽水泵17进口为抽水管7，抽水管7在沉浮舱18顶部，排水管8在沉浮舱18底部，抽水泵17的抽水和排水过程装置可实现沉浮状态。
本发明使用方法，在岸上建设好岸基控制站，根据观测深度计算好岸基集成线6长度并按要求接好控制线后，然后根据观测要求可用数据线对离合接插口3进行对接串联多个观测装置，将装置置于海中启动抽水泵17对沉浮舱18进行加水随着水逐渐增多装置可沉入水中直至海底，期间可启动高清探头2和光源11进行观测同时可启动推进器9使装置水平运动，降入海底后装置便可对海底进行不间断观测，当需要对海底矿物和土壤进行检测时可利用机械手5进行抓取，若沉浮设备需要维护或者更新可利用抽水泵17对沉浮舱18进行排水，装置便可上浮至水面，装置内的备用马达14和备用探头15谨防设备无法正常工作时应急启用；因此本发明具有能长期在海底进行原位观测，能全方位长期记录和实时探测海底变化，使用和更新极为方便等优点。
Claims (4)
1.一种沉降式海底观测装置，包括平衡脚架（1）、高清探头（2）、离合插接口（3）、可视窗口（4）、机械手（5）、岸基集成线（6）、抽水管（7）、排水管（8）、推进器（9）、传感器（10）、光源（11）、数据处理中心（12）、蓄电池（13）、备用马达（14）、备用探头（15）、机舱（16）、抽水泵（17）和沉浮舱（18），其特征是：所述机舱（16）的截面为腰形钢结构，机舱（16）底面左右两侧装有平衡脚架（1），机舱（16）左右两翼装有推进器（9），推进器（9）头部设有光源（11），推进器（9）的上方设有机械手（5），机械手（5）周围装有传感器（10），机械手（5）和传感器（10）均装在机舱（16）左右两翼，机舱（16）前后板上均设有可视窗口（4），可视窗口（4）下方设有离合插接口（3），机舱（16）内设有备用马达（14）、备用探头（15）、数据处理中心（12）和蓄电池（13），蓄电池（13）和岸基集成线（6）相连，蓄电池（13）同时和数据处理中心（12）相连，数据处理中心（12）通过岸基集成线（6）与岸基站相连，岸基集成线（6）包含电源线、控制线和信号线，机舱（16）外面的顶部四个端点上设有高清探头（2），高清探头（2）和备用探头（15）成互补关系，机舱（16）的上面为沉浮舱（18），沉浮舱（18）成半球体结构，沉浮舱（18）内设有抽水泵（17），抽水泵（17）出口为排水管（8），抽水泵（17）进口为抽水管（7），抽水管（7）在沉浮舱（18）顶部，排水管（8）在沉浮舱（18）底部。
2.根据权利要求1所述的一种沉降式海底观测装置，其特征是：所述传感器（10）分为化学传感器、物理传感器、ADCP、光学传感器和波浪传感器。
3. 根据权利要求1所述的一种沉降式海底观测装置，其特征是：所述机舱（16）和沉浮舱（18）均为耐高压、耐腐蚀和水密舱。
4. 根据权利要求1所述的一种沉降式海底观测装置，其特征是：所述离合插接口（3）为即插即用通信接口。
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Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104525793B (zh) * | 2014-12-17 | 2016-01-13 | 中国科学院南海海洋研究所 | 一种撞针式电缆斩断机构及其使用方法 |
| CN106840979B (zh) * | 2017-01-25 | 2017-09-15 | 中国海洋大学 | 海底床内部沉积物泵送再悬浮量的原位长期观测装置与方法 |
| WO2018165486A1 (en) * | 2017-03-09 | 2018-09-13 | Robinson Brandon C | Underwater propulsion device |
| US11345453B2 (en) | 2017-03-09 | 2022-05-31 | Brandon Robinson | Underwater propulsion device |
| CN106841203B (zh) * | 2017-03-26 | 2023-08-11 | 中国海洋大学 | 一种海底正交观测设备 |
| CN108413943A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-08-17 | 中国海洋大学 | 海流能发电集成同步跟踪监测仪 |
| CN111976933B (zh) * | 2020-08-25 | 2021-08-10 | 长江大学 | 一种新型下潜式智慧水务监测前端设备 |
| CN112729609A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-30 | 宿州市胜龙新材料科技有限公司 | 一种高精度氮酮反应釜釜内温度检测设备 |
| CN114750905A (zh) * | 2021-09-23 | 2022-07-15 | 深圳海兰云数据中心科技有限公司 | 一种用于水下数据舱自沉浮的浮力装置及海底idc系统 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201037770Y (zh) * | 2007-06-08 | 2008-03-19 | 中国科学院海洋研究所 | 自持式海洋环境监测装置 |
| CN101723063A (zh) * | 2009-12-23 | 2010-06-09 | 南京晨光集团有限责任公司 | 可控式自升降浮体 |
| CN201787941U (zh) * | 2010-01-19 | 2011-04-06 | 吴爱平 | 自持式剖面探测浮标 |
| CN102129089A (zh) * | 2010-01-19 | 2011-07-20 | 上海海洋大学 | 海洋自持式剖面循环探测浮标 |
| CN201907635U (zh) * | 2010-12-22 | 2011-07-27 | 山东省科学院海洋仪器仪表研究所 | 一种可着底的海洋环境自升沉探测浮标 |
| CN102642600A (zh) * | 2012-05-18 | 2012-08-22 | 国家海洋技术中心 | 探底折返式深海潜标系统 |
| CN202522236U (zh) * | 2012-05-04 | 2012-11-07 | 山东省科学院海洋仪器仪表研究所 | 一种海洋波浪观测装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3022868B1 (ja) * | 1999-01-11 | 2000-03-21 | 日本電気海洋エンジニアリング株式会社 | 自己浮上式海底観測装置 |
| JP2007308078A (ja) * | 2006-05-22 | 2007-11-29 | Nec Corp | 海洋観測システム、自己浮上型海洋観測装置および発射装置 |
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201037770Y (zh) * | 2007-06-08 | 2008-03-19 | 中国科学院海洋研究所 | 自持式海洋环境监测装置 |
| CN101723063A (zh) * | 2009-12-23 | 2010-06-09 | 南京晨光集团有限责任公司 | 可控式自升降浮体 |
| CN201787941U (zh) * | 2010-01-19 | 2011-04-06 | 吴爱平 | 自持式剖面探测浮标 |
| CN102129089A (zh) * | 2010-01-19 | 2011-07-20 | 上海海洋大学 | 海洋自持式剖面循环探测浮标 |
| CN201907635U (zh) * | 2010-12-22 | 2011-07-27 | 山东省科学院海洋仪器仪表研究所 | 一种可着底的海洋环境自升沉探测浮标 |
| CN202522236U (zh) * | 2012-05-04 | 2012-11-07 | 山东省科学院海洋仪器仪表研究所 | 一种海洋波浪观测装置 |
| CN102642600A (zh) * | 2012-05-18 | 2012-08-22 | 国家海洋技术中心 | 探底折返式深海潜标系统 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 基于海底观测网的深海化学监测系;吴邦春等;《仪器仪表学报》;20110331;第32卷(第5期);第1771至1776页 * |
| 海底沉放结构物的位移监测;李全海;《海洋测绘》;20051130;第25卷(第6期);第34至36页 * |
Also Published As
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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Effective date of registration: 20170622 Address after: 200031, Xuhui District, Fenyang Road, No. 138, 202, Shanghai Patentee after: Shanghai rainbow fish marine Polytron Technologies Inc Address before: 316000 No. 105, Wenhua Road, Dinghai District, Zhejiang, Zhoushan Patentee before: Zhejiang Ocean University |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20181026 Address after: 200031 777 Hongqiao Road, Xuhui District, Shanghai 1901 Co-patentee after: Rainbow fish deep-sea equipment technology (Zhejiang Free Trade Zone) Co., Ltd. Patentee after: Shanghai rainbow fish marine Polytron Technologies Inc Address before: 200031 Shanghai Xuhui District Fenyang Road 138 No. 202 Patentee before: Shanghai rainbow fish marine Polytron Technologies Inc |
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| TR01 | Transfer of patent right |