CN111947627B - 基于内波能的海洋雾状层时空序列观测装置及其布放方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于内波能的海洋雾状层时空序列观测装置，包括观测系统、浮潜系统和支撑系统，其中，观测系统由观测平台、固定条、温盐深浊度计、多普勒流速剖面仪，多普勒点式流速计、压力计、防水电缆、主机、水下摄像机、上支撑板、下支撑板和套管组成，浮潜系统由浮球、环扣、梳缆槽、凯夫拉缆、主杆、内置电机、固定卡扣、梳缆环、螺旋导轨、凯夫拉缆通道、凯夫拉缆限位环、绞盘、移动扣、卡扣牵引线、弹簧、传动杆组成。通过本发明的技术方案，解决了观测装置在观测过程中上下移动的能量来源问题，解决了浮球因非垂向运动的海流发生突然飘动从而致使整个装置发生倾覆的问题，弥补以往海底雾状层无法立体观测的技术问题。

Description

基于内波能的海洋雾状层时空序列观测装置及其布放方法

技术领域

本发明涉及海底观测技术领域，具体而言，特别涉及基于内波能的海洋雾状层时空序列观测装置。

背景技术

海洋雾状层是指海洋水体中相对浊度较高的水层，其浊度在垂直剖面上明显高于上、下层相邻一侧或者一侧的水体，其具有一定厚度，据相关研究可知其厚度在数米至几百米不等。海洋雾状层作为一种将陆架颗粒物质向大洋输送的主要载体，其在时间和空间上是多变的，但雾状层内部的水文特征如温度、盐度、浊度等具有一定的时空稳定性。目前国内外对于雾状层的观测方法单一，主要有短暂的CTD取样和海底原位观测装置——沉积物捕获器，以获取雾状层厚度、温度、盐度、物质组成成分等参数，少见对雾状层内部流速、温度、盐度、浊度等变化进行长期原位观测。

发明内容

本发明是通过如下技术方案实现的：一种基于内波能的海洋雾状层时空序列观测装置，包括观测系统、浮潜系统和支撑系统，其中，观测系统由观测平台、固定条、温盐深浊度计、多普勒流速剖面仪，多普勒点式流速计、压力计、防水电缆、主机、水下摄像机、上支撑板、下支撑板和套管组成，观测平台由上方的上支撑板和下方的下支撑板组成，上支撑板的4角固定安装有固定条，固定条的顶端连接4条凯夫拉缆，上支撑板和下支撑板的中心位置装有套管，温盐深浊度计穿过观测平台的上支撑板和下支撑板并固定于观测平台的左侧，多普勒流速剖面仪穿过观测平台的上支撑板和下支撑板并固定于观测平台的右侧，多普勒点式流速计穿过观测平台的上支撑板和下支撑板并固定于观测平台的后方，压力计固定于观测平台下支撑板的上表面，主机固定于上支撑板的上表面上，温盐深浊度计、多普勒流速剖面仪，多普勒点式流速计、压力计和主机之间通过防水电缆通讯连接。

浮潜系统由浮球、环扣、梳缆槽、凯夫拉缆、主杆、内置电机、固定卡扣、梳缆环、螺旋导轨、凯夫拉缆通道、凯夫拉缆限位环、绞盘、移动扣、卡扣牵引线、弹簧、传动杆组成，浮球位于整个装置的上方，环扣固定于浮球表面，浮球的左、右两侧及其正下方连接凯夫拉缆的一端，梳缆槽的下表面环套于主杆顶端并固定不动，梳缆槽的上表面焊接有螺旋轨道，梳缆环环套于螺旋轨道，梳缆槽中央圆心处贯穿有圆形的凯夫拉缆通道，梳缆槽的下底面等间距焊接有4个凯夫拉缆限位环，凯夫拉缆的另一端连接于观测平台顶部4个固定条的顶端，4条凯夫拉缆分别穿过4个凯夫拉缆限位环，经过主杆上方设置与凯夫拉缆限位环相对应的4个限位孔，再通过凯夫拉缆通道至梳缆槽上表面，然后穿过梳缆环与浮球左右及正下方的环扣连接，观测平台通过套管套装在主杆上。

主杆为空心厚壁防腐蚀钢管，主杆位于整个装置的中央部位，主杆的底端固定于支撑系统上，主杆的底部安装有固定卡扣，主杆内部焊接有传动杆，主杆与传动杆为同心圆关系，传动杆每隔1米焊接有绞盘，传动杆的底端连接在内置电机上，内置电机固定在主杆下方的内部；主杆上每隔1米两侧开有方形小孔，每个方形小孔内部各固定有移动卡扣，移动卡扣呈梯形柱状，移动卡扣底部固定有3个弹簧，移动卡扣的右侧中央处连有一根卡扣牵引线，卡扣牵引线与传动杆的绞盘位置保持齐平，同时卡扣牵引线与缠绕在绞盘上。

支撑系统包括4个配重底座，每个配重底座的上表面连接支撑架，支撑架的顶端连接在主杆的底端。

作为优选方案，防水电缆的一端分别通过防水接头与温盐深浊度计、多普勒流速剖面仪、多普勒点式流速计、压力计连接，另一端通过防水接头与主机连接。

作为优选方案，内置电机为步进电机。

作为优选方案，支撑架的顶端采用焊接的方式连接在主杆的底端，支撑架的底端采用焊接的方式连接在配重底座的上表面。

作为优选方案，梳缆槽为圆柱状，其下表面中心位置设有圆形凹槽与主杆顶端相匹配并固定安装。

一种基于内波能的海洋雾状层时空序列观测装置的布放方法，具体步骤如下：

S1：用船载绞车将装置放入海底，放入海底前，保证观测平台位于主杆最底部，观测平台置于固定卡扣上；同时主杆最底部的两条移动卡扣牵引线为紧绷状态，往上的卡扣牵引线依次预留固定长度；

S2：放入海底后，配重底座坐底，然后观测平台上的主机自动打开，各个仪器开始相应的观测工作；工作一定时间后，主杆中内置电机根据设定时间开启，带动绞盘顺时针转动，同时使主杆最底部的左右移动卡扣向主杆内部转动，主杆其余的移动卡扣固定不动，观测平台会在浮球牵引力的作用下向上移动，并且观测平台顶部遇到由下往上的第二层移动卡扣时，内置电机将会逆时针方向转动，最底层的移动卡扣在卡扣牵引线的松弛和弹簧的作用下会发生转动，从而从主杆内部伸出，最底层的移动卡扣和由下往上的第二层卡扣将观测平台牢牢固定于相应高度，开始相应观测工作；

S3：由于浮球在对观测平台施加向上的牵引力时，可能会受到水平海流的影响，通过梳缆槽的凯夫拉缆通过梳缆环和螺旋轨道的作用，会使整个观测装置稳定性更好；

S4：完成由下往上的第二层的观测以后，内置电机再次顺时针转动两圈，使最底层的移动卡扣和由下往上的第二层移动卡扣转动至主杆内部，观测平台再次向上运动到第三层移动卡扣，当装置触碰至第三层移动卡扣时，内置电机带动绞盘逆时针转动一圈，实现由下往上的第二层卡扣回弹，卡住观测平台，实现第三层的观测；依次往上，当观测平台至主杆顶部并完成观测后，内置电机再次启动，顺时针旋转，将主杆最顶部的移动卡扣旋转至主杆内部，届时主杆上所有移动卡扣完全收起，观测平台会随着浮球的上下移动而移动；

S5：当内波到达浮球所在界面时，浮球会产生上下浮动的趋势，同时观测平台也会随着上下移动，当内波波峰到达浮球正上方时，浮球距离海床表面的垂直距离最近，同时观测平台也会随之回落到固定卡扣上，届时内置电机会迅速逆时针转动，各个移动卡扣恢复到装置放入海底前的状态；再次重复上述步骤从实现近海底垂向上的循环观测。

本发明由于采用了以上技术方案，与现有技术相比使其具有以下有益效果：

（1）解决了观测装置在观测过程中上下移动的能量来源问题，本装置利用内波的能量将其转化为装置移动所需的势能，当观测平台放入海底时，其整体（除配重片以外）的重量小于浮球的浮力，因此可利用浮球的浮力实现观测平台在一高度内向上移动，移动至装置顶端时，内波的波动导致浮球做上下的循环运动，致使观测平台一同上下移动，当观测平台至底部时，装置的移动卡扣会固定装置的上下移动，进而实现观测平台复位。

（2）解决了浮球因非垂向运动的海流发生突然飘动从而致使整个装置发生倾覆的问题，本装置设计的螺旋轨道和梳缆环会根据浮球的水平位置的变化而调整，减缓浮球突然飘动对本装置的稳定性影响。

（3）弥补以往海底雾状层无法立体观测的技术问题，以往海底雾状层观测以单点观测为主，要实现垂向上的观测，只有在垂向上设置多个观测装置，而本装置的可实现观测平台垂向上的移动，并有定点定时观测的功能。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的俯视结构示意图；

图3为梳缆槽的立体结构示意图；

图4为图3旋转角度后的立体结构示意图；

图5为主杆的结构示意图；

图6为传动杆的结构示意图；

图7为观测系统的结构示意图；

图8为移动卡扣的结构示意图，

其中，图1至图8中附图标记与部件之间的对应关系为：

1 浮球，2 环扣，3 梳缆槽，4 凯夫拉缆，5 固定条，6 观测平台，7 温盐深浊度计，8 多普勒流速剖面仪，9 主杆，10 内置电机，11 支撑架，12 配重底座，13 固定卡扣，14 梳缆环，15 螺旋导轨，16 凯夫拉缆通道；17 凯夫拉缆限位环，18 绞盘，19 移动卡扣，20 卡扣牵引线，21 多普勒点式流速计，22 压力计，23 防水电缆，24 主机，25 水下摄像机；26弹簧，27 传动杆，28 上支撑板，29 下支撑板。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面结合图1至图8对本发明的实施例的 基于内波能的海洋雾状层时空序列观测装置进行具体说明。

如图1至图8所示，本发明提出了一种基于内波能的海洋雾状层时空序列观测装置，包括观测系统、浮潜系统和支撑系统，其中，观测系统由观测平台6、固定条5、温盐深浊度计7、多普勒流速剖面仪8，多普勒点式流速计21、压力计22、防水电缆23、主机24、水下摄像机25、上支撑板28、下支撑板29和套管30组成，观测平台6由上方的上支撑板28和下方的下支撑板29组成，上支撑板28的4角固定安装有固定条5，固定条5的顶端连接4条凯夫拉缆4，用于牵引和固定观测平台6，同时观测平台6环套于主杆9上，保证观测平台只有垂向上的位移。上支撑板28和下支撑板29的中心位置装有套管30，温盐深浊度计7穿过观测平台的上支撑板28和下支撑板29并固定于观测平台6的左侧，多普勒流速剖面仪8穿过观测平台的上支撑板28和下支撑板29并固定于观测平台6的右侧，用于观测其下方某一深度范围内雾状层垂向上的流速剖面变化。多普勒点式流速计21穿过观测平台的上支撑板28和下支撑板29并固定于观测平台6的后方，用于测定其下方某一深度的雾状层的流速变化。压力计22固定于观测平台6下支撑板的上表面，用于测定某一深度处的水压力变化，从而得内波的周期、振幅等参数。主机24固定于上支撑板28的上表面上，用于接收并储存各仪器传输的数据，同时其内部安装有蓄电池可为各仪器的工作提供电能。温盐深浊度计7、多普勒流速剖面仪8，多普勒点式流速计21、压力计22和主机24之间通过防水电缆23通讯连接，防水电缆23的一端分别通过防水接头与温盐深浊度计7、多普勒流速剖面仪8、多普勒点式流速计21、压力计22连接，另一端通过防水接头与主机24连接。

浮潜系统由浮球1、环扣2、梳缆槽3、凯夫拉缆4、主杆9、内置电机10、固定卡扣13、梳缆环14、螺旋导轨15、凯夫拉缆通道16、凯夫拉缆限位环17、绞盘18、移动扣19、卡扣牵引线20、弹簧26、传动杆27组成，浮球1位于整个装置的上方，用于牵引观测平台6的垂向运动。环扣2固定于浮球1表面，浮球1的左、右两侧及其正下方连接凯夫拉缆4的一端，梳缆槽3的下表面环套于主杆9顶端并固定不动，梳缆槽3为圆柱状，其下表面中心位置设有圆形凹槽与主杆9顶端相匹配并固定安装。梳缆槽3的上表面焊接有螺旋轨道15，梳缆环14环套于螺旋轨道15，螺旋轨道15与梳缆环14用于将浮球的水平运动通过凯夫拉缆4转化为观测平台6的垂向运动，同时也可降低浮球的水平运动致使整个装置发生倾倒的可能。梳缆槽3中央圆心处贯穿有圆形的凯夫拉缆通道16，梳缆槽3的下底面等间距焊接有4个凯夫拉缆限位环17，凯夫拉缆4的另一端连接于观测平台6顶部4个固定条5的顶端，4条凯夫拉缆4分别穿过4个凯夫拉缆限位环17，经过主杆9上方设置与凯夫拉缆限位环17相对应的4个限位孔，再通过凯夫拉缆通道16至梳缆槽3上表面，然后穿过梳缆环14与浮球1左右及正下方的环扣连接，观测平台6通过套管30套装在主杆9上；

主杆9为空心厚壁防腐蚀钢管，主杆9位于整个装置的中央部位，主杆9的底端固定于支撑系统上，主杆9的底部安装有固定卡扣13，固定卡扣13的功能为让观测平台位于最底部时的一个支撑作用和限制其向下运动。主杆9内部焊接有传动杆27，主杆9与传动杆27为同心圆关系，传动杆27每隔1米焊接有绞盘18，传动杆27的底端连接在内置电机10上，内置电机10固定在主杆9下方的内部，内置电机10为步进电机，可根据需要定时启动。主杆9上每隔1米两侧开有方形小孔，每个方形小孔内部各固定有移动卡扣19，移动卡扣19呈梯形柱状，移动卡扣19底部固定有3个弹簧26，移动卡扣19的右侧中央处连有一根卡扣牵引线20，卡扣牵引线20与传动杆27的绞盘18位置保持齐平，同时卡扣牵引线20缠绕在绞盘18上，内置电机10带动传动杆27旋转，焊接于传动杆27上的绞盘18同时转动，使卡扣牵引线20紧绷，带动移动卡扣19在其底部弹簧26作用下发生转动。

支撑系统包括4个配重底座12，每个配重底座12的上表面连接支撑架11，支撑架11的顶端连接在主杆9的底端，支撑架11的顶端采用焊接的方式连接在主杆9的底端，支撑架11的底端采用焊接的方式连接在配重底座12的上表面。

一种基于内波能的海洋雾状层时空序列观测装置的布放方法，具体步骤如下：

S1：用船载绞车将装置放入海底，放入海底前，保证观测平台6位于主杆9最底部，观测平台6置于固定卡扣上；同时主杆9最底部的两条移动卡扣19牵引线为紧绷状态，往上的卡扣牵引线20依次预留固定长度；

S2：放入海底后，配重底座12坐底，然后观测平台6上的主机自动打开，各个仪器开始相应的观测工作；工作一定时间后，主杆9中内置电机10根据设定时间开启，带动绞盘18顺时针转动，同时使主杆9最底部的左右移动卡扣19向主杆9内部转动，主杆9其余的移动卡扣19固定不动，观测平台6会在浮球1牵引力的作用下向上移动，并且观测平台6顶部遇到由下往上的第二层移动卡扣19时，内置电机10将会逆时针方向转动，最底层的移动卡扣19在卡扣牵引线20的松弛和弹簧的作用下会发生转动，从而从主杆9内部伸出，最底层的移动卡扣19和由下往上的第二层卡扣将观测平台6牢牢固定于相应高度，开始相应观测工作；

S3：由于浮球1在对观测平台6施加向上的牵引力时，可能会受到水平海流的影响，通过梳缆槽3的凯夫拉缆4通过梳缆环14和螺旋轨道15的作用，会使整个观测装置稳定性更好；

S4：完成由下往上的第二层的观测以后，内置电机10再次顺时针转动两圈，使最底层的移动卡扣19和由下往上的第二层移动卡扣19转动至主杆9内部，观测平台6再次向上运动到第三层移动卡扣19，当装置触碰至第三层移动卡扣19时，内置电机10带动绞盘18逆时针转动一圈，实现由下往上的第二层卡扣回弹，卡住观测平台6，实现第三层的观测；依次往上，当观测平台6至主杆9顶部并完成观测后，内置电机10再次启动，顺时针旋转，将主杆9最顶部的移动卡扣19旋转至主杆9内部，届时主杆9上所有移动卡扣19完全收起，观测平台6会随着浮球1的上下移动而移动；

S5：当内波到达浮球1所在界面时，浮球1会产生上下浮动的趋势，同时观测平台6也会随着上下移动，当内波波峰到达浮球1正上方时，浮球1距离海床表面的垂直距离最近，同时观测平台6也会随之回落到固定卡扣上，届时内置电机10会迅速逆时针转动，各个移动卡扣19恢复到装置放入海底前的状态；再次重复上述步骤从实现近海底垂向上的循环观测。

在本发明的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于内波能的海洋雾状层时空序列观测装置，包括观测系统、浮潜系统和支撑系统，其特征在于,所述观测系统由观测平台（6）、固定条（5）、温盐深浊度计（7）、多普勒流速剖面仪（8），多普勒点式流速计（21）、压力计（22）、防水电缆（23）、主机（24）、水下摄像机（25）、上支撑板（28）、下支撑板（29）和套管（30）组成，观测平台（6）由上方的上支撑板（28）和下方的下支撑板（29）组成，上支撑板（28）的4角固定安装有固定条（5），固定条（5）的顶端连接4条凯夫拉缆（4），上支撑板（28）和下支撑板（29）的中心位置装有套管（30），温盐深浊度计（7）穿过观测平台的上支撑板（28）和下支撑板（29）并固定于观测平台（6）的左侧，多普勒流速剖面仪（8）穿过观测平台的上支撑板（28）和下支撑板（29）并固定于观测平台（6）的右侧，多普勒点式流速计（21）穿过观测平台的上支撑板（28）和下支撑板（29）并固定于观测平台（6）的后方，压力计（22）固定于观测平台（6）下支撑板的上表面，主机（24）固定于上支撑板（28）的上表面上，温盐深浊度计（7）、多普勒流速剖面仪（8），多普勒点式流速计（21）、压力计（22）和主机（24）之间通过防水电缆（23）通讯连接；

所述浮潜系统由浮球（1）、环扣（2）、梳缆槽（3）、凯夫拉缆（4）、主杆（9）、内置电机（10）、固定卡扣（13）、梳缆环（14）、螺旋导轨（15）、凯夫拉缆通道（16）、凯夫拉缆限位环（17）、绞盘（18）、移动扣（19）、卡扣牵引线（20）、弹簧（26）、传动杆（27）组成，浮球（1）位于整个装置的上方，环扣（2）固定于浮球（1）表面，浮球（1）的左、右两侧及其正下方连接凯夫拉缆（4）的一端，梳缆槽（3）的下表面环套于主杆（9）顶端并固定不动，梳缆槽（3）的上表面焊接有螺旋轨道（15），梳缆环（14）环套于螺旋轨道（15），梳缆槽（3）中央圆心处贯穿有圆形的凯夫拉缆通道（16），梳缆槽（3）的下底面等间距焊接有4个凯夫拉缆限位环（17），凯夫拉缆（4）的另一端连接于观测平台（6）顶部4个固定条（5）的顶端，4条凯夫拉缆（4）分别穿过4个凯夫拉缆限位环（17），经过主杆（9）上方设置与凯夫拉缆限位环（17）相对应的4个限位孔，再通过凯夫拉缆通道（16）至梳缆槽（3）上表面，然后穿过梳缆环（14）与浮球（1）左右及正下方的环扣连接，观测平台（6）通过套管（30）套装在主杆（9）上；

所述主杆（9）为空心厚壁防腐蚀钢管，主杆（9）位于整个装置的中央部位，主杆（9）的底端固定于支撑系统上，主杆（9）的底部安装有固定卡扣（13），主杆（9）内部焊接有传动杆（27），主杆（9）与传动杆（27）为同心圆关系，传动杆（27）每隔1米焊接有绞盘（18），传动杆（27）的底端连接在内置电机（10）上，内置电机（10）固定在主杆（9）下方的内部；主杆（9）上每隔1米两侧开有方形小孔，每个方形小孔内部各固定有移动卡扣（19），移动卡扣（19）呈梯形柱状，移动卡扣（19）底部固定有3个弹簧（26），移动卡扣（19）的右侧中央处连有一根卡扣牵引线（20），卡扣牵引线（20）与传动杆（27）的绞盘（18）位置保持齐平，同时卡扣牵引线（20）缠绕在绞盘（18）上，内置电机（10）带动传动杆（27）旋转，焊接于传动杆（27）上的绞盘（18）同时转动，使卡扣牵引线（20）紧绷，带动移动卡扣（19）在其底部弹簧（26）作用下发生转动；

所述支撑系统包括4个配重底座（12），每个配重底座（12）的上表面连接支撑架（11），支撑架（11）的顶端连接在主杆（9）的底端。

2.根据权利要求1所述的一种基于内波能的海洋雾状层时空序列观测装置,其特征在于,所述防水电缆（23）的一端分别通过防水接头与温盐深浊度计（7）、多普勒流速剖面仪（8）、多普勒点式流速计（21）、压力计（22）连接，另一端通过防水接头与主机（24）连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于内波能的海洋雾状层时空序列观测装置,其特征在于,所述内置电机（10）为步进电机。

4.根据权利要求1所述的一种基于内波能的海洋雾状层时空序列观测装置,其特征在于,所述支撑架（11）的顶端采用焊接的方式连接在主杆（9）的底端，支撑架（11）的底端采用焊接的方式连接在配重底座（12）的上表面。

5.根据权利要求1所述的一种基于内波能的海洋雾状层时空序列观测装置,其特征在于,所述梳缆槽（3）为圆柱状，其下表面中心位置设有圆形凹槽与主杆（9）顶端相匹配并固定安装。

6.如权利要求1-5之一所述的一种基于内波能的海洋雾状层时空序列观测装置的布放方法，其特征在于,具体步骤如下：

S1：用船载绞车将装置放入海底，放入海底前，保证观测平台（6）位于主杆（9）最底部，观测平台（6）置于固定卡扣上；同时主杆（9）最底部的两条移动卡扣（19）牵引线为紧绷状态，往上的卡扣牵引线（20）依次预留固定长度；

S2：放入海底后，配重底座（12）坐底，然后观测平台（6）上的主机自动打开，各个仪器开始相应的观测工作；工作一定时间后，主杆（9）中内置电机（10）根据设定时间开启，带动绞盘（18）顺时针转动，同时使主杆（9）最底部的左右移动卡扣（19）向主杆（9）内部转动，主杆（9）其余的移动卡扣（19）固定不动，观测平台（6）会在浮球（1）牵引力的作用下向上移动，并且观测平台（6）顶部遇到由下往上的第二层移动卡扣（19）时，内置电机（10）将会逆时针方向转动，最底层的移动卡扣（19）在卡扣牵引线（20）的松弛和弹簧的作用下会发生转动，从而从主杆（9）内部伸出，最底层的移动卡扣（19）和由下往上的第二层卡扣将观测平台（6）牢牢固定于相应高度，开始相应观测工作；

S3：由于浮球（1）在对观测平台（6）施加向上的牵引力时，可能会受到水平海流的影响，通过梳缆槽（3）的凯夫拉缆（4）通过梳缆环（14）和螺旋轨道（15）的作用，会使整个观测装置稳定性更好；

S4：完成由下往上的第二层的观测以后，内置电机（10）再次顺时针转动两圈，使最底层的移动卡扣（19）和由下往上的第二层移动卡扣（19）转动至主杆（9）内部，观测平台（6）再次向上运动到第三层移动卡扣（19），当装置触碰至第三层移动卡扣（19）时，内置电机（10）带动绞盘（18）逆时针转动一圈，实现由下往上的第二层卡扣回弹，卡住观测平台（6），实现第三层的观测；依次往上，当观测平台（6）至主杆（9）顶部并完成观测后，内置电机（10）再次启动，顺时针旋转，将主杆（9）最顶部的移动卡扣（19）旋转至主杆（9）内部，届时主杆（9）上所有移动卡扣（19）完全收起，观测平台（6）会随着浮球（1）的上下移动而移动；

S5：当内波到达浮球（1）所在界面时，浮球（1）会产生上下浮动的趋势，同时观测平台（6）也会随着上下移动，当内波波峰到达浮球（1）正上方时，浮球（1）距离海床表面的垂直距离最近，同时观测平台（6）也会随之回落到固定卡扣上，届时内置电机（10）会迅速逆时针转动，各个移动卡扣（19）恢复到装置放入海底前的状态；再次重复上述步骤从实现近海底垂向上的循环观测。

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