CN110194257A - 一种可回收海底监测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种可回收海底监测装置，包括底座和浮力模块，所述的底座上设有浮力模块；浮力模块上设有传感器仓，浮力模块下设有轴隧式发电机。本发明海底监测装置通过浮体模块与底座模块的组装，传感器的安装，即可进行平台布放，在海底，平台上的轴隧水流发电机利用不同方向的海底水流进行发电，为平台内部的锂电池储能箱蓄能，以满足观测传感器长时间的工作需要，在回收时，首先对浮体模块进行回收，再通过牵引绳对底座模块进行回收，以节约成本，在浅海探测领域具有广泛的适用性。

Description

一种可回收海底监测装置
技术领域
本发明涉及海洋探测工具技术领域，更具体的说，涉及一种海底监测装置技术领域。
背景技术
海洋水文观测是为了解海洋水文要素分布状况和变化规律进行的观测，一般包括：水深、潮位、盐度、波浪、水温、风速、风向、温度、气压等观测，观测方式有大面观测、连续观测、断面观测等。在进行水温、盐度、风速、风向、水位、波浪、温度、气压观测时，需进行连续观测，在调查海区布设若干或单个观测点，各观测点上进行一个月以上的连续观测。
水温、盐度观测是从海面到海床分若干层，每层测量水温和盐度，风速、风向观测分别是实时测量海面上的风速大小、风向，水位观测是实时测量大海的潮高，波浪观测是实时测量海面上波高、波周期、波向、波型，温度、气压观测是实时测量海面上的温度、气压，各海洋水文要素的观测同时进行。
近浅海的海洋研究，对渔业生产、船舶通航、海洋生态环境具有很重要的作用。现有的海底观测平台，多为半弃式、线缆组装式，对近海的海底研究来说，第一，半弃式的设备回收方式成本较高，第二，复杂冗长的架构容易被锚链、渔具等拖带破坏，第三，仅使用传感器自带的电源，长时间观测能力不强，第四，设备组装步骤繁多，布放回收时间较长。
发明内容
针对现有技术中半弃式的设备回收方式成本较高，复杂冗长的架构容易被锚链、渔具等拖带破坏，仅使用传感器自带的电源，长时间观测能力不强，检测设备组装步骤繁多，布放回收时间较长的技术问题，本发明提供了一种可回收海底监测装置，利用自带轴隧式发电机对设备进行供电，水流通过水流通道后，发电叶轮转动，进进行发电，并将电能传输至锂电池储能箱，为监测装置储能，以便进行长时间的连续观测作业，布放后通过声学释放器对浮力模块进行固定和释放，利用浮力模块对纵向数据进行详细检测，利用防拖侧板对传感器进行保护，避免了渔船等人工作业对检测装置的破坏，在海洋数据测绘领域具有广泛适用性。
本发明提供了一种可回收海底监测装置，包括底座和浮力模块，所述的底座上设有浮力模块；浮力模块上设有传感器仓，浮力模块下设有轴隧式发电机。
本发明中，所述的底座和浮力模块之间设有牵引绳，传感器仓外部设有侧板，侧板上设有孔隙。
本发明中，浮力模块上部设有海流计仓，海流计仓内设有海流计。
本发明中，底座四周设有轴隧槽，轴隧槽和轴隧式发电机相适应设置。
本发明中，轴隧式发电机和浮力模块之间设有浮力板，浮力板密度小于海水。
本发明中，轴隧式发电机内部设有发电叶轮。
本发明中，底座内部设有储能机构和释放连接环。
本发明中，传感器仓内分别设有声学释放器、营养盐分析仪和水质检测仪，声学释放器所在的传感器仓设有连接环通孔，释放连接环通过连接环通孔与声学释放器连接。
本发明中，底座四周设有漏沙孔，底座旁边设有布放吊耳。
本发明中，储能机构为锂电池储能箱，所述释放连接环沿底座侧壁呈对着设置。
本发明中，底座内设有牵引线绞盘，牵引线绞盘上设有牵引绳，牵引绳上设有牵引钩，牵引钩和浮力模块固定连接。
本发明的有益效果:
本发明提供的一种可回收海底监测装置，通过浮体模块与底座模块的组装，传感器的安装，即可进行装置布放，在海底，装置上的轴隧水流发电机利用不同方向的海底水流进行发电，为底座内部的锂电池储能箱蓄能，以满足观测传感器长时间的工作需要，在回收时，首先对浮体模块进行回收，再通过牵引绳对底座模块进行回收，以节约成本，在浅海探测领域具有广泛的适用性。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图一；
图2为本发明分解结构示意图；
图3为本发明浮力模块结构示意图一；
图4为本发明拆除侧板后俯视结构示意图；
图5为本发明拆除侧板后结构示意图一；
图6为本发明拆除侧板后结构示意图二；
图7为本发明底座结构示意图一；
图8为本发明浮力模块结构示意图二；
图9为本发明的底座结构示意图二。
图1-9中，1-底座、2-浮力模块、3-牵引绳、4-侧板、5-海流计、6-发电叶轮、7-布放吊耳、8-漏沙孔、9-轴隧槽、10-锂电池储能箱、11-牵引线绞盘、12-轴隧式发电机、13-浮力板、14-传感器仓、15-连接环通孔、16-海流计仓、17-牵引钩、18-声学释放器、19-营养盐分析仪、20-水质检测仪、21-释放连接环。
具体实施方式
下面结合附图1-9和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述，但本发明装置不限于下述实施例。
在本发明中，为了便于描述，对本发明装置中，各部件的相对位置关系的描述是根据附图1的布图方式来进行描述的，如：上、下、左、右等位置关系是依据附图1的布图方向来确定的。
本发明中所使用的牵引绳3、侧板4、海流计5、发电叶轮6、布放吊耳7、漏沙孔8、轴隧槽9、锂电池储能箱10、牵引线绞盘11、轴隧式发电机12、浮力板13、传感器仓14、连接环通孔15、海流计仓16、牵引钩17、声学释放器18、营养盐分析仪19、水质检测仪20、释放连接环21都能通过普通市场途径采购或者定制获得，声学释放器18采用型号为R2K释放器，营养盐分析仪19采用SYSTEA的型号为WIZ营养盐分析仪，水质检测仪20采用OCEAN SEVEN316PlusCTD水质监测仪，海流计5采用Aanderaa多普勒海流计4420，轴隧式发电机12采用上海海洋大学王世明等开发的双向叶轮直驱式潮流发电机。
实施例一：
本发明提供了一种可回收海底监测装置，包括底座1和浮力模块2，所述的底座1上设有浮力模块2；浮力模块2上设有传感器仓14，浮力模块2下设有轴隧式发电机12。
本发明中，所述的底座1和浮力模块2之间设有牵引绳3，通过牵引绳3实现底座1对浮力模块2的连接控制，也能实现轴隧式发电机12向底座1供电，传感器仓14外部设有侧板4，侧板4上设有孔隙，侧板4具有防拖功能，可避免渔网、锚链、以及水下中小型生物对传感器的拖拽、刮擦等其他破坏，上面的孔隙能够保证水流通畅满足传感器测试需要。
本发明中，浮力模块2上部设有海流计仓16，海流计仓16内设有海流计5。
本发明中，底座1四周设有轴隧槽9，轴隧槽9和轴隧式发电机12相适应设置。
本发明中，轴隧式发电机12和浮力模块2之间设有浮力板13，浮力板13密度小于海水，由于浮力模块2为密度小于水的高分子浮体材料，底座1为铝合金，因此监测装置整体的重心偏下，并且在下沉时，由于八个漏沙孔8可以使水流通过，起到可靠的稳流作用，保证监测装置下沉时的姿态。
本发明中，轴隧式发电机12内部设有发电叶轮6。
本发明中，底座1内部设有储能机构和释放连接环21。
本发明中，传感器仓14内分别设有声学释放器18、营养盐分析仪19和水质检测仪20，声学释放器18、营养盐分析仪19和水质检测仪20通过传感器固定扣固定，声学释放器18所在的传感器仓14设有连接环通孔15，释放连接环21通过连接环通孔15与声学释放器18连接。
本发明中，底座1四周设有漏沙孔8，底座1旁边设有布放吊耳7。
本发明中，储能机构为锂电池储能箱10，所述释放连接环21沿底座1侧壁呈对着设置。
本发明中，底座1内设有牵引线绞盘11，牵引线绞盘11上设有牵引绳3，牵引绳3上设有牵引钩17，牵引钩17和浮力模块2固定连接，当需要对纵向数据进行检测时通过声学释放器18放开释放连接环21，浮力模块2起浮，对纵向数据进行依次检测，当需要再次与底座1连接时牵引线绞盘11将牵引绳3拉回，声学释放器18对浮力模块2进行再次固定。
实施例二：
在适用本发明可回收海底监测装置时，布放前，对监测装置进行装配，首先，将牵引绳3的一头系在浮力模块2下端的牵引钩17上，并将浮力模块2放置在底座1上，底座1的两个释放连接环21穿过浮力模块2的连接环通孔15，接着打开传感器固定扣，安装声学释放器18，声学释放器18的钩头卡住释放连接环21。而后安装另外两个营养盐分析仪19和水质检测仪20，并将海流计5安装到海流计仓16内。将四块防拖侧板4装到浮力模块2上。
在布放时，使用回头绳，穿过底座的布放吊耳7，由两到三人进行布放，监测装置进入水平面以下后，释放回头绳，让监测装置自由下沉。
监测装置到达海底后，海流计5、营养盐分析仪19和水质检测仪20开始工作，侧板4的水流孔隙可使水流进入传感器仓14，以便营养盐分析仪19和水质检测仪20获得外部的水体数据。并且侧板4可避免渔网、锚链、以及水下中小型生物对传感器的拖拽、刮擦等其他破坏。
底座上的八个漏沙孔8，可以使监测装置在软底质海底座底时，监测装置上部有泥沙覆盖时，在水流的作用下，漏沙孔8上下两侧形成较好的水流交换，避免监测装置被泥沙掩埋覆盖。
四个轴隧式发电机12的水流通道，可接收海底不同方向水流运动，水流通过水流通道后，发电叶轮6转动，进进行发电，并将电能传输至锂电池储能箱10，为监测装置储能，以便进行长时间的连续观测作业。
在回收时，作业人员在布放的工作船上通过声学设备发送指令至两个声学释放器18，声学释放器18的钩头释放，钩头与底座1的释放连接环21脱离，浮力模块2由于自身的较低的密度，开始上浮，在上浮过程中，拖带牵引线绞盘11上的牵引绳3，在浮力模块2上浮至水面后，作业人员打捞浮力模块2，并通过牵引绳3进一步拖带起底座1，完成对监测装置的整体回收。
本发明能够利用海底水流为自身提供续航能量，续航能力能够得到延长，以便进行长时间的沉底观测。高分子浮体材料的制造的浮体模块2，在上浮时通过牵引绳3，可回收底座1模块，实现监测装置的整体回收，节省观测研究成本使用寿命也能得到延长，减少回收次数，能够避免人工作业等对装置的干扰和破坏，回收方便。
如上所述，即可较好地实现本发明，上述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种可回收海底监测装置，包括底座和浮力模块，其特征在于，所述的底座上设有浮力模块；浮力模块上设有传感器仓，传感器仓内设有传感器，浮力模块下设有轴隧式发电机；底座和浮力模块之间设有牵引绳，所述传感器仓外部设有侧板，侧板上设有孔隙。
2.如权利要求1所述的可回收海底监测装置，其特征在于，所述浮力模块上部设有海流计。
3.如权利要求1所述的可回收海底监测装置，其特征在于，所述底座四周设有轴隧槽，轴隧槽和轴隧式发电机相适应设置。
4.如权利要求3所述的可回收海底监测装置，其特征在于，所述轴隧式发电机内部设有发电叶轮。
5.如权利要求1所述的可回收海底监测装置，其特征在于，所述底座内部设有储能机构和释放连接环。
6.如权利要求5所述的可回收海底监测装置，其特征在于，所述传感器仓内分别设有声学释放器、营养盐分析仪和水质检测仪，声学释放器所在的传感器仓设有连接环通孔，释放连接环通过连接环通孔与声学释放器连接。
7.如权利要求6所述的可回收海底监测装置，其特征在于，所述底座四周设有漏沙孔，底座旁边设有布放吊耳。
8.如权利要求5所述的可回收海底监测装置，其特征在于，所述储能机构为锂电池储能箱，所述释放连接环沿底座侧壁呈对着设置。
9.如权利要求1所述的可回收海底监测装置，其特征在于，所述底座内设有牵引线绞盘，牵引线绞盘上设有牵引绳，牵引绳上设有牵引钩，牵引钩和浮力模块固定连接。
10.如权利要求1所述的可回收海底监测装置，其特征在于，所述浮力模块采用高分子浮体材料，底座采用铝合金，浮力模块密度小于海水密度。
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