CN110146184B - 防浪涌浮体、水体温度测量装置和综合测量系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种防浪涌浮体、水体温度测量装置和综合测量系统；防浪涌浮体中的浮材首尾相围接，该浮材包括靠近浮材的中心轴线的第一侧和远离中心轴线的第二侧；防浪板连接于浮材的第二侧。通过该方式，浮材首尾围接形成的空心区域有利于水体正常接收太阳辐射，避免浮材遮挡太阳辐射对浮材以下水体造成的温度或其他水体参数影响；同时防浪板可以减少水体波浪的起伏升沉，降低水体的搅拌、扰动对水体温度或其他水体参数造成影响；因而上述防浪涌浮体可以使采集到的水体参数更加准确、稳定。

Description

防浪涌浮体、水体温度测量装置和综合测量系统

技术领域

本发明涉及海洋调查专用设备技术领域，尤其是涉及一种防浪涌浮体、水体温度测量装置和综合测量系统。

背景技术

海表面温度是海-气相互作用最重要的影响因素，这是由于海面作为大气的底边界，其温度变化可以直接对天气和气候产生影响。海表面温度日变化过程是由太阳短波辐射所引起的周期性变化，虽然是高频小尺度变化过程，但是通过海-气相互作用过程，海表面温度日变化过程对海洋及大气的平均态、季节内乃至年际尺度的变化，都具有非常重要的影响。因此，海表面温度微结构测量对提高耦合模式预报能力重要作用。

在低海况时，由于太阳辐射作用，近表层海水温度形成显著地垂直分层，进而导致水体密度分层，抑制湍流的生成，从而导致海洋表层水体与下层水体垂直交换的减弱，影响海气之间的热量和气体交换；而到夜间，海表面降温产生垂直对流，又会增强湍流，进而增强海气之间的热量和气体交换。在短短一天的时间内，海洋近表层的水体温度变化却对海气之间的热量和气体交换起完全相反的作用。而这个过程却没有长时间、精细化的观测数据予以支持。另外，上述过程没有考虑背景的流场作用，如果在浅海潮流较强海区，近表层海洋温度又是如何演化，且如何影响海气之间的热量和气体交换同样急需观测并获取观测数据。

可见海洋近表层0-10米深度范围内，海水温度的高精度、高垂直分层的观测极其重要，且具有重要的科学意义。在我们现有的海洋表层温度测量中，卫星观测、走航观测、定点浮标观测是常用观测手段。现场观测数据成本较高，在空间和时间上均存在不连续性，数据采集的时效性难以满足；卫星观测范围广、成本低，但数据测量精度低，因此迫切需求一种高准确度、实时测量的装置来获取海表面温度。

现场观测装置通常需要设置在浮体上，然而现有的浮体对海水搅拌、升沉的抑制程度较低，且浮体自身可能会遮挡阳光，影响海水对太阳辐射的吸收，最终影响温度测量的准确性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防浪涌浮体、水体温度测量装置和综合测量系统，以使采集到的水体参数更加准确、稳定。

第一方面，本方面实施例首先提供一种防浪涌浮体，包括防浪板和浮材；浮材首尾相围接；浮材包括靠近浮材的中心轴线的第一侧和远离中心轴线的第二侧；防浪板连接于浮材的第二侧。

进一步地，上述浮材的形状为环形；防浪板的形状为环形；防浪板设置于浮材远离中心轴线的一侧。

进一步地，上述防浪涌浮体还包括浮材挡板；浮材挡板设置于浮材的底部；浮材挡板设置于防浪板靠近中心轴线的一侧。

进一步地，上述防浪板上设置有开孔。

进一步地，上述开孔的形状为点状或条状；防浪板上设置有多个开孔；多个开孔均匀分布在防浪板上。

第二方面，本方面实施例提供一种水体温度测量装置，包括测量单元、控制单元、传输单元和上述防浪涌浮体；测量单元设置于浮材的中心轴线上；测量单元包括多段依次拼接的温度测量模块；温度测量模块包括预设长度的柱形壳体、以及按照预设采样间隔安装在柱形壳体上的温度传感器；控制单元和传输单元设置于防浪涌浮体上；传输单元与外部的控制平台通信连接；测量单元位于水面以下，测量单元中的各段温度测量模块将温度传感器采集到的相应深度的水温数据，以电磁耦合的方式传输至控制单元；传输单元将水温数据传输至控制平台通信。

进一步地，上述温度测量模块的柱形壳体的一端设置有安装螺纹；柱形壳体的另一端设置有安装螺孔；安装螺纹和安装螺孔相互匹配；相邻的温度测量模块通过安装螺纹和安装螺孔拼接。

进一步地，上述温度传感器设置在柱形壳体的一侧；或者，柱形壳体上预设有开槽，温度传感器设置在开槽内。

进一步地，上述柱形壳体的内部设置有电池舱，电池舱用于容纳电池。

进一步地，上述温度测量模块还包括耦合传输发射器；耦合传输发射器设置于电池舱的舱盖上。

进一步地，上述控制单元和传输单元设置于防浪涌浮体的防浪板上。

进一步地，上述传输单元包括收发控制器和天线；控制单元和传输单元中的收发控制器设置于防浪涌浮体的浮材内部；传输单元中的天线设置于防浪涌浮体的浮材外部。

进一步地，上述防浪涌浮体底部还设置有防护架；防护架包括多根与浮材的中心轴线平行的柱状体、以及多个与浮材的平面平行的环状体；多个环状体按照预设的间隔设置在柱状体上。

进一步地，上述浮材的内部设置有十字连接组件；十字连接组件的中心点位于浮材的中心轴线上；测量单元的一端与十字连接组件的中心点连接。

第三方面，本方面实施例提供一种综合测量系统，系统包括上述水体温度测量装置，还包括设置在水体温度测量装置中防浪涌浮体的防浪板上的传感器；传感器与水体温度测量装置中的控制单元通信连接；传感器用于采集水面以上的传感数据，并传输至控制单元；传输单元将传感数据传输至控制平台通信。

本发明提供的防浪涌浮体、水体温度测量装置和综合测量系统，防浪涌浮体中的浮材首尾相围接，该浮材包括靠近浮材的中心轴线的第一侧和远离中心轴线的第二侧；防浪板连接于浮材的第二侧。通过该方式，浮材首尾围接形成的空心区域有利于水体正常接收太阳辐射，避免浮材遮挡太阳辐射对浮材以下水体造成的温度或其他水体参数影响；同时防浪板可以减少水体波浪的起伏升沉，降低水体的搅拌、扰动对水体温度或其他水体参数造成影响；因而上述防浪涌浮体可以使采集到的水体参数更加准确、稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种防浪涌浮体的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种防浪涌浮体的侧视图；

图3为本发明实施例提供的一种防浪板的示意图；

图4为本发明实施例提供的一种水体温度测量装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种测量单元的示意图；

图6为本发明实施例提供的一种温度测量模块的示意图；

图7为本发明实施例提供的一种电磁耦合的方式传输数据的过程示意图；

图8为本发明实施例提供的另一种电磁耦合的方式传输数据的过程示意图；

图9为本发明实施例提供的一种电磁耦合的方式传输数据的流程图；

图10为本发明实施例提供的一种水体温度测量装置的近海定点锚系示意图；

图11为本发明实施例提供的一种水体温度测量装置的深海大洋系泊法示意图。

图标：100-防浪板；101-浮材；101a-靠近浮材的中心轴线的第一侧；101b-远离中心轴线的第二侧；200-浮材挡板；400-测量单元；400a-温度测量模块；401-控制单元；402-传输单元；403-仪器平台；404-天线；405-第二电池舱；406-防护架；600-柱形壳体；601-温度传感器；602-安装螺纹；603-安装螺孔；604-压力传感器；605-第一电池舱；606-耦合传输发射器；1001-水体温度测量装置；1002-不锈钢链；1003-凯夫拉绳；1004-重块；1005-扣缆浮球；1006-移动平台。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

考虑到现有的浮体对海水搅拌、升沉的抑制程度较低，且浮体自身可能会遮挡阳光，影响海水对太阳辐射的吸收，最终影响温度测量的准确性的问题，本发明实施例提供了一种防浪涌浮体、水体温度测量装置和综合测量系统；该技术可以应用于海洋、江河、湖泊等各类水体的参数观测装置中，可以应用于各类水体的水上、水下的各种方位的参数观测过程中。

首先，参见图1所示的一种防浪涌浮体的结构示意图；该防浪涌浮体包括防浪板100和浮材101；该浮材首尾相围接；该浮材包括靠近浮材的中心轴线的第一侧101a和远离中心轴线的第二侧101b；防浪板连接于浮材的第二侧。

本实施例中，浮材的具体形状不做限定，图1中以环形浮材为例；该浮材还可以采用三角形、矩形或其他多边形浮材。该浮材首尾相围接，即该浮材不论什么形状，均为闭环形式，且俯视角度下，浮材平面的中心区域为空心区域，该空心区域有利于水体正常接收太阳辐射，避免浮材遮挡太阳辐射对浮材以下水体造成的温度影响。

由于浮材首尾围接，因而形成靠近浮材的中心轴线的第一侧和远离中心轴线的第二侧，如图1所示，以环形浮材为例，第一侧为靠近圆心的一侧，也可以称为环形浮材的内侧，第二侧为远离圆心的一侧，也可以称为环形浮材的外侧。防浪板连接于浮材的第二侧，防浪板与浮材连接一侧的形状通常与浮材的第二侧的形状相匹配，例如，浮材的第二侧为圆形，则防浪板的内侧也为圆形。图1中作为示例，防浪板的形状与浮材的形状相同，均为环形。

上述防浪涌浮体中的浮材首尾相围接，该浮材包括靠近浮材的中心轴线的第一侧和远离中心轴线的第二侧；防浪板连接于浮材的第二侧。通过该方式，浮材首尾围接形成的空心区域有利于水体正常接收太阳辐射，避免浮材遮挡太阳辐射对浮材以下水体造成的温度或其他水体参数影响；同时防浪板可以减少水体波浪的起伏升沉，降低水体的搅拌、扰动对水体温度或其他水体参数造成影响；因而上述防浪涌浮体可以使采集到的水体参数更加准确、稳定。

下面结合图1、图2和图3进一步描述上述防浪涌浮体。

浮材的形状为环形；防浪板的形状为环形。防浪板设置于浮材远离中心轴线的一侧；即防浪涌浮体的浮材和防浪板构成双层圆环形式。图2所示为防浪涌浮体的侧视图；该防浪涌浮体还包括浮材挡板200；该浮材挡板设置于浮材的底部；该浮材挡板设置于防浪板靠近中心轴线的一侧。本实施例中，浮材通过浮材挡板与防浪板连接，以螺栓连接的方式固定。因而浮材的设置位置高于防浪板。在其他方式中，浮材还可以与防浪板卡接，或采用其他连接方式，浮材与防浪板的中心线还可以设置在同一条水平线上。

基于上述浮材和防浪板构成双层圆环形式，除上述防浪板设置于浮材远离中心轴线的一侧的实现方式外，上述防浪板设置于浮材靠近中心轴线的一侧，即浮材的半径大于防浪板的半径。

为了进一步提升防浪板稳定水体的效果，如图3所示，防浪板上设置有开孔。通常，防浪板上设置有多个开孔；多个开孔均匀分布在防浪板上。该开孔可以采用多种形式实现，如图3左侧的点状孔，如图3右侧的条状孔，开孔的具体形状、分布方式、分布密度等在此不做具体限定。通过设置开孔，可以让水体发生扰动时，让水体表面的水穿过开孔，降低水体扰动对浮体造成的上下起伏程度，使浮材更加稳定，同时还可以阻止外围波浪涌入环形浮材圈内。

海洋近表层深度范围内的水体温度不是一成不变，而是具有复杂的垂直结构，可分为5层：界面SST；表皮SST；次表皮SST；观测深度SST和基础SST。此深度范围内海水位于海洋最上层，极易受到太阳辐射、海表面风场、表面波、昼夜变化和降雨等物理过程影响，动力和热力过程不断变化，因而海洋近表层水体垂直温度结构也随之变化，具有复杂的垂直结构。因此，基于上述防浪涌浮体，本发明实施例还提供一种水体温度测量装置；如图4所示，该装置包括测量单元400、控制单元401、传输单元402和防浪涌浮体。

其中，测量单元设置于浮材的中心轴线上；图4中，浮材内部设置有十字连接组件(也可以称为十字安装架)，连接组件的中心点即位于浮材的中心轴线上，测量单元的一端与该连接组件的中心点连接。测量单元包括多段依次拼接的温度测量模块400a；如图5所示，该测量单元以四段温度测量模块依次连接为例；在实际实现时，该测量单元还可以设置一段、五段、十段等各种段数的温度测量模块，具体可以根据待测水体的深度，以及实际数据需求设置。该测量单元采用拼接式结构，温度测量模块的数量、长度、以及温度测量模块中的传感器间距均可以调整，模块化的结构形式更加灵活、便于测量。

如图6所示，上述温度测量模块包括预设长度的柱形壳体600、以及按照预设采样间隔安装在柱形壳体上的温度传感器601；图6中以十个温度传感器等间距地、均匀分布在柱形壳体上为例进行说明；当然，柱形壳体上还可以设置其他数量的温度传感器，即温度传感器的设置密度可以根据实际需求进行设置。该温度测量模块的长度可以预设，如60厘米，相邻的温度传感器之间的距离也可以预设，如5厘米。该柱形壳体具体可以为圆柱形耐压壳体。图6中，温度传感器设置在柱形壳体的一侧；在另外的实现方式中，该柱形壳体上可以预设有开槽，温度传感器设置在开槽内。另外，柱形壳体的一端设置有安装螺纹602，另一端设置有安装螺孔603；通常，相互连接的安装螺纹和安装螺孔相互匹配，以便于安装，相邻的温度测量模块通过安装螺纹和安装螺孔拼接。

上述温度传感器有电池舱内的电池组供电，该温度传感器使用5V直流电供电且工作电流小于100mA，当通过外部电池开始供电后，温度传感器开始启动工作，其内置的高精度铂电阻的电阻值随周围环境温度的变化而产生规律性的变化，通过其铂电阻外围模拟和数字电路将这种电阻值的变化经过模拟信号采集、模数转换和数学计算最终可以得到所测量的温度值工程量(如，摄氏度)。该温度传感器的型号具体可以为P85B13K，采样精度±0.005℃，采样分辨率0.0001℃。

上述温度测量模块还可以包括压力传感器604，该压力传感器设置于柱形壳体的一端，用于测量水压。该压力传感器的型号具体可以为KL-9LHP，采样精度±0.1dbar，采样分辨率0.02％。该压力传感器的压力测量梯度可以为50厘米。

柱形壳体的内部还设置有第一电池舱605，该电池舱用于容纳电池，电池为温度传感器和压力传感器供电。上述温度测量模块还可以包括耦合传输发射器606，该耦合传输发射器用于将温度传感器和压力传感器采集到的数据传输至控制单元；该耦合传输发射器还可以作为电池舱的封盖。

继续参照图4，控制单元和传输单元设置于防浪涌浮体上；具体而言，控制单元和传输单元可以设置在防浪涌浮体的防浪板上；该防浪板上可以预设有仪器平台403；控制单元和传输单元安装在该仪器平台上，采用全水密设计方式。该传输单元与外部的控制平台通信连接；该传输单元包括收发控制器和天线404；该收发控制器与控制单元连接，用于将数据通过天线发送至控制平台，如岸基实验室。在实际实现时，该收发控制器具体可以为铱星收发控制器，天线具体可以为铱星天线。

控制单元包含耦合数据接收器、耦合数据采集器两部分。耦合数据接收器用于接收测量单元中的耦合数据发射器传输的温度、压力数据；控制单元根据用户预先设置的感应耦合数据传输模式将每个测量单元数据传输至耦合数据采集器，该数据采集器用于温度、压力数据存储。控制单元的存储器获取这些数据后，其启动和唤醒传输单元开始工作，按照预设的数据传输协议通过铱星传输模块和铱星天线，将数据通过铱星传输链路，发送至用户办公室接收。

图4中，控制单元、传输单元中的收发控制器、以及仪器平台设置在防浪板的仪器平台上；在另外一种方式中，控制单元、传输单元中的收发控制器、以及仪器平台可以设置于防浪涌浮体的浮材内部；传输单元中的天线设置于防浪涌浮体的浮材外部。由于浮材内部为中空区域，该中空区域内充气，以使浮材漂浮在水面。该中空区域还可以容纳上述控制单元和传输单元中的收发控制器等硬件模块，仅保留一根天线在浮材的外部。该方式可以实现硬件模块与浮材的一体化设置，使得硬件模块的水密性更好；另外，这种内仓储式的硬件设置方式，在大浪情况下对硬件的破坏较小，使得设备整体寿命更长，更稳定。

上述浮材内部还设置有第二电池舱405，该第二电池舱内容纳的电池可以为上述控制单元、传输单元等供电。上述防浪涌浮体底部还设置有防护架406；该防护架包括多根与浮材的中心轴线平行的柱状体、以及多个与浮材的平面平行的环状体；多个环状体按照预设的间隔设置在柱状体上。该防护架的材质可以选用不锈钢。防浪涌浮体在安装时，首先将防浪板安装到浮材挡板处，接着环形浮材安装到防浪板上方，最后用防护架连接螺栓锁紧防浪板和环形浮材，组合安装成为主浮体基座部分。上述防浪板与浮材还可以采用可拆卸方式连接，在浪涌较小的情况下，防浪板即可拆除，此时上述防护架可以采用钢缆式实现。

上述测量单元位于水面以下，测量单元中的各段温度测量模块将温度传感器采集到的相应深度的水温数据，以及压力传感器采集到的相应深度的压力数据，以电磁耦合的方式传输至控制单元；传输单元将水温数据或压力数据传输至控制平台通信。具体而言，控制单元根据用户预先设置控制的感应耦合传输模块工作，采集和存储上述水温数据和压力数据。控制单元的存储器内获取这些数据后，其内置的卫星通讯控制模块启动和唤醒铱星传输单元开始工作，按照设计好的数据传输协议通过铱星传输模块和铱星天线，将数据通过铱星传输链路，发送至用户办公室(相当于上述外部的控制平台)接收。

结合图7和图8，下面具体描述电磁耦合的方式传输数据的过程。感应耦合的核心原理为一套变压器系统，其中的两个或多个磁环共用一个磁场，该磁场通过包塑钢缆和海水形成的闭合回路实现，而多个磁环和线圈组成了变压器的多个绕组。其中一个绕组连接感应耦合的控制单元作为主机，发送数据时在线圈两端施加了经过控制单元调制的变频载波信号后形成磁场变化，次级线圈可感应到这种磁场变化并将其解析出原始的载波信号，并通过数字处理单元实现主机数据的接收，从而实现数据的感应耦合传输。

图9所示为电磁耦合的方式传输数据的流程图；控制单元可以将数字信号进行调制后生成载波信号，该载波信号通过主级耦合线圈或包塑钢缆发送至各个测量单元；每个测量单元接收到该载波信号后，将载波信号解析为数字信号，基于该数字信号控制温度传感器采集温度数据。

上述水体温度测量装置的使用方法描述如下：先分别组装测量单元、主浮体(相当于上述防浪涌浮体)，然后将控制单元、传输单元、测量单元和主浮体连接。在组装完成后岸基或船基进行耦合传输通信测试、铱星通信测试，测试完成后进行数据采集。

下面具体描述各个单元的组装方法：(1)主浮体组装：首先将防浪板安装到浮材挡板处，接着环形浮材安装到防浪板上方，最后用防护架连接螺栓锁紧防浪板和环形浮材，组合安装成为主浮体基座部分，然后将仪器平台安装主浮体基座上；接着将电池放入电池舱主浮体组装完成。(2)测量单元组装：首先在电池舱装入电池；安装耦合传输发射器，耦合传输发射器既可以用于通信又可以作为电池舱封盖；安装温度传感器，如数量10个；安装压力传感器；清理顶部安装螺纹、底部连接螺纹螺纹连接处的灰尘，最后取多组温度测量模块依次串联，组成测量单元。在完成主浮体组装、测量单元组装后，将控制单元、铱星天线传输单元组装在仪器平台上，接着将测量单元安装在主浮体中心安装孔内，安装完毕。

上述水体温度测量装置，可以实现水体(如海水)温度垂直结构的高精度、高密度垂向分层的现场观测。该装置以精细结构温度测量模块为基础测量部分，支持扩展安装多段精细结构温度测量模块；每段精细结构温度测量模块在长度方向等间距安装的多个高精度温度传感器，还可以在底部安装个压力传感器，极大满足了海洋耦合模式中对准确度、垂向结构测量要求；该装置采用感应耦合数据传输模式将每个测量单元数据传输至感应耦合数据采集器后通过铱星网络实时传送至岸基数值模拟实验室，解决了数值模拟中现场数据的时效性问题；该装置中的防浪涌浮体采用圆环设计并将测量部分安装于圆环正中心位置，可以有效避免装置自身遮挡太阳辐射对表层海水温度产生的影响。

上述水体温度测量装置可适用于所有海域的表层海水取样作业，在近海作业且水深值较小时采用定点锚系方式工作，深海大洋获取数据是采取系泊或拖曳作业。

图10所示为上述水体温度测量装置的近海定点锚系示意图；该定点锚系包括水体温度测量装置1001，不锈钢链1002、凯夫拉绳1003和重块1004组成。作为示例，定点锚系法中，不锈钢链长度1米，凯夫拉绳长度为水深的1.5倍左右，重块重量为本体(即上述水体温度测量装置)重量的3倍。定点锚系使用方法如下：首先将不锈钢链两端用卸扣连接到主浮体防护架底部，重块与凯夫拉绳一端连接；接着将凯夫拉绳另一端跟不锈钢链正中处连接；完成甲板连接。连接完成后开始布放，首先将一半长度凯夫拉绳放入海水，待凯夫拉绳在海面散开后将本体布放入水，控制凯夫拉绳在水中漂浮的方向以免其与本体缠绕；最后将重块沉入海中以完成定点锚系作业。

图11所示为上述水体温度测量装置的深海大洋系泊法示意图；该深海大洋系泊包括水体温度测量装置1001、不锈钢链1002、凯夫拉绳1003、扣缆浮球1005和移动平台1006。作为示例，系泊法中不锈钢链长度为1米，凯夫拉绳长度大于150米。系泊法使用方法如下：首先将凯夫拉绳一端连接主浮体仪器平台，靠近本体一端的凯夫拉绳上每隔5米放扣缆浮球；不锈钢链连接到主浮体防护架底部，不锈钢链在底部安装的作用是尽量保证水体温度测量装置处于竖直状态。接着将本体布放入水，扣缆浮球入水，凯夫拉绳入水，在入水过程中控制凯夫拉绳入水速度，最后将凯夫拉绳另一端系于移动平台，完成深海大洋系泊使用。

上述水体温度测量装置，其温度测量精度0.005℃、压力测量精度0.4％，完全满足海洋耦合模式中海表温度日变化和垂直分辨高精度测量需求，本实施例采用铱星网络实时传输采集数据，解决了海洋调查中数据时效性问题。

基于上述防浪涌浮体和水体温度测量装置，本实施例还提供一种综合测量系统，该系统包括上述水体温度测量装置，还包括设置在水体温度测量装置中防浪涌浮体的防浪板上的传感器；该传感器与水体温度测量装置中的控制单元通信连接；该传感器用于采集水面以上的传感数据，并传输至控制单元；传输单元将传感数据传输至控制平台通信。该传感器可以为温度传感器、湿度传感器、风速传感器、气压传感器等，用于采集水体以上预设高度的各类参数。该综合测量系统可以同时采集水体水面以下预设深度以及水面以上预设高度的各类参数，有利于综合分析水体各类指标，数据采集更加便捷、高效，实用性更高。

上述防浪涌浮体、水体温度测量装置和综合测量系统，以模块化为设计思路，将多个温度传感器和压力传感器集成为精细结构的温度测量模块，温度测量模块串联组成位于水下的测量单元；防浪涌浮体为双层圆环形式设计，测量单元安装于内层环形浮材中心位置，这种设计既能阻止波浪融入造成表层海水搅拌升温和降低海水造成的升沉扰动，又能避免内层环形浮材本身对海水表面接受太阳辐射造成遮挡；采用数字耦合传输技术传输水下测量单元数据，可以减少水下部分电路连接；控制单元根据用户预先设置的感应耦合传输模块工作，控制采集单元采集和存储温度传感器测量的数据。控制单元的存储器内获取这些数据后，唤醒铱星传输单元开始工作，按照设计好的数据传输协议通过铱星传输模块和铱星天线，将数据通过铱星传输链路，传输至岸基实验室，实现数值模拟数据的实时更新。

上述防浪涌浮体、水体温度测量装置和综合测量系统的特点在于测量部分模块化设计，增加了测量单元的可扩展性；采用传感器具有低功耗特点，大大提高了该设备在海上工作时间；本发明体积较小易于海上布放作业。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (14)

1.一种防浪涌浮体，其特征在于，包括防浪板和浮材；

所述浮材首尾相围接；所述浮材包括靠近所述浮材的中心轴线的第一侧和远离所述中心轴线的第二侧；所述防浪板连接于所述浮材的所述第二侧；

所述防浪板上设置有多个开孔；多个所述开孔均匀分布在所述防浪板上；

所述防浪板上预设有仪器平台。

2.根据权利要求1所述的防浪涌浮体，其特征在于，所述浮材的形状为环形；所述防浪板的形状为环形。

3.根据权利要求1所述的防浪涌浮体，其特征在于，所述防浪涌浮体还包括浮材挡板；所述浮材挡板设置于所述浮材的底部；所述浮材挡板设置于所述防浪板靠近中心轴线的一侧。

4.根据权利要求1所述的防浪涌浮体，其特征在于，所述开孔的形状为点状或条状。

5.一种水体温度测量装置，其特征在于，包括测量单元、控制单元、传输单元和权利要求1-4任一项所述的防浪涌浮体；

所述测量单元设置于所述浮材的中心轴线上；所述测量单元包括多段依次拼接的温度测量模块；所述温度测量模块包括预设长度的柱形壳体、以及按照预设采样间隔安装在所述柱形壳体上的温度传感器；

所述控制单元和所述传输单元设置于所述防浪涌浮体上；所述传输单元与外部的控制平台通信连接；

所述测量单元位于水面以下，所述测量单元中的各段温度测量模块将温度传感器采集到的相应深度的水温数据，以电磁耦合的方式传输至所述控制单元；所述传输单元将所述水温数据传输至所述控制平台。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述温度测量模块的柱形壳体的一端设置有安装螺纹；所述柱形壳体的另一端设置有安装螺孔；

所述安装螺纹和所述安装螺孔相互匹配；相邻的所述温度测量模块通过所述安装螺纹和所述安装螺孔拼接。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述温度传感器设置在所述柱形壳体的一侧；或者，所述柱形壳体上预设有开槽，所述温度传感器设置在所述开槽内。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述柱形壳体的内部设置有电池舱，所述电池舱用于容纳电池。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述温度测量模块还包括耦合传输发射器；所述耦合传输发射器设置于所述电池舱的舱盖上。

10.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述控制单元和所述传输单元设置于所述防浪涌浮体的防浪板上。

11.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述传输单元包括收发控制器和天线；

所述控制单元和所述传输单元中的收发控制器设置于所述防浪涌浮体的浮材内部；所述传输单元中的天线设置于所述防浪涌浮体的浮材外部。

12.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述防浪涌浮体底部还设置有防护架；

所述防护架包括多根与所述浮材的中心轴线平行的柱状体、以及多个与所述浮材的平面平行的环状体；多个所述环状体按照预设的间隔设置在所述柱状体上。

13.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述浮材的内部设置有十字连接组件；所述十字连接组件的中心点位于所述浮材的中心轴线上；所述测量单元的一端与所述十字连接组件的中心点连接。

14.一种综合测量系统，其特征在于，所述系统包括权利要求5-13任一项所述的水体温度测量装置，还包括设置在所述水体温度测量装置中防浪涌浮体的防浪板上的传感器；所述传感器与所述水体温度测量装置中的控制单元通信连接；

所述传感器用于采集水面以上的传感数据，并传输至所述控制单元；

所述水体温度测量装置中的传输单元将所述传感数据传输至控制平台。

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