CN112606954B - 一种具有数据回收仪的潜标及其回收方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供具有数据回收仪的潜标，包括主浮球、数据回收仪、与所述数据回收仪中的控制器连接的布置在所述主浮球中的潜标控制器；数据回收仪包括密封舱、设置在密封舱内的控制器和储存器，还包括中空的浮体，密封舱固定至浮体；布置在密封舱上方的与控制器连接的压力传感器；释放装置包括：连接在密封舱下方的第一连接部和套设在第一连接部上的第二连接部；第一连接部内的连接件；第一连接部内的磁性件，磁性件与连接件抵接；第一连接部内的电磁铁，电磁铁与控制器连接；第一连接部上设置有通孔，第二连接部上设置卡槽，电磁铁未通电时，连接件伸出通孔外并且卡接在卡槽内；通电时，连接件从卡槽脱离。本发明可获得损坏或丢失的潜标的观测数据。

Description

一种具有数据回收仪的潜标及其回收方法

技术领域

本发明一种海洋观测用潜标，具体地说涉及一种用于潜标的数据回收仪以及包括该数据回收仪的潜标。

背景技术

潜标可实现潜标布放点处海洋要素的长期连续测量，是可以进行海洋要素定点连续观测的重要设备之一。例如，CN201220748198.8号专利文献公开了3500米潜标的基本结构：“由以下部件串联而成：主浮体支架、50米kevlar绳、第一浮球组、第一组1000米kevlar绳、第二浮球组、第二组1000米kevlar绳、第三浮球组、第三组1000米kevlar绳、第四浮球组、释放器组、锚系。释放器组紧邻锚系，3500米潜标中其最小耐压值需要3500米水深耐压。所述3500米潜标用到ADCP1个，架装在主浮体支架上，向上探测距海平面500米范围内的海流剖面。所述3500米潜标用到浮球25～30个，释放器4～6个。”潜标的核心设备为声学多普勒流速剖面仪(Acoustic Doppler Current Profilers，ADCP)。ADCP目前被广泛用于海洋、河口的流场结构调查、流速和流量测验等。ADCP主动发出声波极易暴露自己，遭到破坏和丢失。

有的海洋观测潜标配有实时卫星通讯或定时卫星通讯浮标，可将潜标水下工作状态及观测数据通过卫星通讯浮标传递到岸站，长期浮在水面的卫星通讯浮标，极易被过往船舶破坏并导致潜标水下观测单元受到影响，存在很大弊端。当今无线电定向定位技术相当成熟，卫星通信的时候极易暴露潜标布放位置。

除了通信容易暴露位置而被破坏导致潜标丢失之外，潜标组件质量问题、如声学释放器声通信故障、卸扣腐蚀断裂、连接缆老化后断裂、潜标漂移和锚链腐蚀断裂等诸多原因都可能导致潜标丢失，导致不能回收故障或丢失的潜标的观测数据。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种用于潜标的数据回收仪，以至少获得损坏或丢失的潜标的观测数据。

根据本发明的一个实施例，具有数据回收仪的潜标，其包括主浮球、布置在所述主浮球中的潜标控制器、数据回收仪；所述潜标控制器与所述数据回收仪中的控制器连接；其中所述数据回收仪包括用于潜标的数据回收仪包括密封舱、以及设置在密封舱内的控制器和储存器，控制器与储存器连接，还包括：中空的浮体，密封舱固定至浮体；布置在密封舱上方的压力传感器，压力传感器与控制器连接；释放装置，释放装置包括：连接在密封舱下方的第一连接部和套设在第一连接部上的第二连接部；设置在第一连接部内的至少一个连接件；设置在第一连接部内的磁性件，磁性件与至少一个连接件抵接；固设于第一连接部内的电磁铁，电磁铁与控制器连接；其中，第一连接部上设置有对应于至少一个连接件的至少一个通孔，第二连接部上设置有至少一个卡槽，在电磁铁未通电的情况下，至少一个连接件至少部分地伸出至少一个通孔外并且卡接在至少一个卡槽内；在电磁铁通电的情况下，至少一个连接件从至少一个卡槽脱离。

控制器可以获取压力传感器测得的压力参数，并且根据该压力参数来确定潜标是否处于正常的工作深度范围之内。当确定潜标脱离正常的工作深度范围之外时，可以判定此时潜标已经故障或损坏，从而控制器控制电磁铁通电，使得至少一个连接件从至少一个卡槽中脱离，即第一连接部与第二连接部断开连接，从而密封舱和第一连接部可以从故障或损坏的潜标结构中脱离出来，并且在中空的浮体的带动下上浮到水面，而不会随着损坏的潜标沉入海底，以便于之后回收密封舱，继而获得密封舱中储存器所储存的观测数据。

根据本发明的一个实施例，密封舱固定在浮体的重心处。第一连接部和第二连接部分离后，浮体会带动密封舱一起上浮，密封舱固定在浮体的重心处能够减少上浮期间和漂浮在水面上时可能由于洋流等导致的翻转和/或晃动，有利于整体结构的稳定。

根据本发明的一个实施例，密封舱内设置有卫星通信装置，卫星通信装置与控制器连接，卫星通信装置与控制器共享所述储存器；密封舱上方还设置有卫星通讯天线，卫星通信装置与卫星通讯天线连接。卫星通信装置可以与诸如船只或岸上的通信装置建立连接，以将数据回收仪的储存器中储存的观测数据发送到通信装置，因此，即使包括数据回收仪在内的潜标结构整体丢失无法回收，也能顺利回收数据。

根据本发明的一个实施例，密封舱上设置有电磁阀，电磁阀与控制器连接，并且密封舱上设置有对应于电磁阀的进水孔。控制器可以控制电磁阀打开，从而密封舱会与外界连通，海水会通过打开的电磁阀(以及对应的进水孔)进入密封舱内，使得数据回收仪沉入海底自毁，防止他人获得其中的数据。

根据本发明的一个实施例，磁性件包括铁磁性盘、与至少一个连接件抵接的挡块以及连接在铁磁性盘和挡块之间的联接杆，电磁铁用于驱动铁磁性盘并且带动挡块移动，以使至少一个连接件从至少一个卡槽脱离。也就是说，在电磁铁未通电的情况下，挡块通过与连接件的接触而在连接件上施加力，从而将连接件“压”在卡槽内，从而连接件卡接在卡槽内。而当电磁铁通电时，电磁铁吸引铁磁性盘，从而带动挡块趋向于脱离与连接件的抵接移动，因此，挡块施加在连接件上的力的方向改变和/或力的大小减少，因此卡槽会将连接件伸出通孔之外的部分“压回”到第一连接部内，导致连接件脱离卡槽，第一连接部和第二连接部之间的连接断开。

根据本发明的一个实施例，至少一个连接件为连接球，至少一个卡槽构造成与连接球伸出至少一个通孔外的部分形状匹配。当然可以理解，相比于其他形状，球形形状的连接件在被卡槽“压回”第一连接部内的过程中受到的摩擦力和磨损更少，连接件不会由于摩擦过大或形状不合的卡顿而不能完全地被压回第一连接部内，确保第一连接部和第二连接部成功分离。

根据本发明的一个实施例，至少一个连接件包括楔形端部以及固定至楔形端部的杆部，杆部上套设有弹性件；在电磁铁未通电的情况下，杆部至少部分地伸出至少一个通孔之外并且卡接在至少一个卡槽内，在电磁铁通电的情况下，杆部在弹性件的作用下从至少一个卡槽脱离。类似地，在电磁铁未通电的情况下，挡块在连接件的楔形端部上施加力，将杆部“压”在卡槽内，从而连接件卡接在卡槽内，此时弹性件处于压缩状态。当电磁铁通电时，电磁铁吸引铁磁性盘，从而带动挡块趋向于脱离与楔形端部的抵接移动，因此，挡块施加在连接件上的力的方向改变和/或力的大小减少，这里应当注意的是，除了卡槽倾向于将连接件的杆部伸出通孔的部分“压回”到第一连接部内，套设在杆部上的弹性件也有助于这一过程。有利地，在该情况下，由于杆部的形状并不适于直接被卡槽压回，杆部被“压回”第一连接部内所需的力主要由弹性件所提供，也就是压缩的弹性件施加在楔形端部上的力。

根据本发明的一个实施例，联接杆上套设有用于使挡块保持位置的耐腐蚀弹簧。在电磁铁未通电的情况下，耐腐蚀弹簧的弹力有利于使挡块保持在与连接件抵接的位置，增加装置的稳定性。

根据本发明的一个实施例，数据回收仪的密度在0.99克/立方厘米至1.00克/立方厘米之间。这样的密度可以确保数据回收仪在逃逸(释放装置的第一连接部和第二连接部脱离开)之后上浮，同时上浮的速度不会过快，从而数据回收仪能够在海水水平方向的流动的作用下漂流更远的距离，避免被他人发现打捞从而丢失数据。

其中，潜标控制器通过光纤耦合的方式与数据回收仪的控制器连接。由于光纤的传输速率远大于普通的通信线缆，因此，在确定潜标损坏的情况下，可以迅速地将潜标控制器连接的潜标的其他仪器的观测数据传输到数据回收仪，并且将这些数据存储在储存器中；此外，随着数据回收仪的脱离，潜标控制器和数据回收仪的控制器之间的连接也会断开，若使用传统电路连接，在断开时容易由于海水的进入导致电路短路，导致进一步的故障和损坏。

根据本发明的另一方面，还提供所述的潜标中的数据回收仪的回收方法，其特征在于包括如下步骤：

1)数据回收仪的控制器初始化；

2)控制器通过压力传感器测量压力来测量水深，当数据回收仪深度大于深度阈值时，控制器判定为：数据回收仪的深度正常，程序转步骤3)；当数据回收仪深度小于深度阈值时，控制器判定为：数据回收仪的深度异常，程序转步骤7)；

3)控制器判定为连接时间，控制器与潜标控制器建立连接，控制器按优先级高低获取潜标控制器的数据，然后加密和压缩数据，数据存储在储存器之中；

4)控制器读取声学通信机运行状态数据，判定声学通信机是否正常工作，如果声学通信机故障，程序转步骤7)；

5)控制器判定潜标布放时间是否超过布放者设置的最晚回收时间，如果超过最晚回收时间，程序转步骤7)；

6)如果声学通信机正常且早于最晚回收时间，控制器关闭与潜标控制器建立连接，程序返回步骤2)；

7)数据回收仪漂流上浮逃离潜标布防点：控制器与潜标控制器建立连接，控制器按优先级高低获取数据潜标控制器的数据，在数据传送完毕的情况下或在设定的最小释放深度，控制器给释放装置发出释放指令以释放数据回收仪；

8)在数据回收仪漂流上浮过程中，控制器通过压力传感器持续测量压力，当压力等于大气压时，卫星通信装置与布放者的数据中心建立连接传送数据，控制器将所有数据划分优先级，按数据优先级的顺序发送数据，完成SD卡上所有数据转发，控制器最后打开设置在密封舱上的电磁阀，密封舱进水后，数据回收仪沉入海底自毁。

附图说明

图1示出了根据本发明的一个实施例的处于连接状态下的数据回收仪的示意图；

图2示出了根据本发明的一个实施例的处于断开状态下的数据回收仪的示意图；

图3示出了根据本发明的一个实施例的浮体的俯视图；

图4为沿图3中A-A方向截取的数据回收仪的截面图；

图5示意性地示出了根据本发明的另一个实施例的数据回收仪的释放装置。

图6示出了根据本发明的一个实施例的潜标。

图7为本发明的数据回收仪逃逸工作流程图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本发明的实施例。应当理解的是，以下所述仅为本发明的示例，并不对本发明构成任何限定。各实施例之间可相互组合以形成未在以下描述或未在附图中明确示出的其他实施例。

实施例一

参考图1到图4，示出了根据实施例一的数据回收仪200的结构，其包括控制器114、储存器117、卫星通信装置119、压力传感器121、浮体116以及释放装置201，控制器114通过信号缆120连接储存器117、卫星通信装置119、压力传感器121以及释放装置201的电磁铁101，并且控制器114通过信号缆115连接潜标控制器215，将潜标的观测数据和仪器运行状态数据存储在储存器117中，其中控制器114和卫星通信装置119共享储存器117；卫星通讯天线123设置在密封舱118上方，卫星通信装置119通过信号缆122连接卫星通讯天线123；卫星通讯天线123下方的支架上设置有压力传感器121。控制器114、储存器117、卫星通信装置119和电磁阀124设置在密封舱118内，电磁阀124设置在密封舱118底面，在连接板113和顶板111对应位置开有进水孔；密封舱118为圆台形，在水平面上密封舱118的重心设置在浮体116的重心上。

释放装置201包括上圆柱支架106、下圆柱支架107(两者一起构成第一连接部)和构造为第二连接部的连接支架110，联接杆103一端与挡块105刚性连接，联接杆103上设置有耐腐蚀弹簧104，联接杆103穿过上圆柱支架106上设置的孔，联接杆103另一端与铁磁性盘102螺纹连接，连接球108设置在下圆柱支架107侧壁的孔旁，在耐腐蚀弹簧104的弹力作用下，挡块105顶住连接球108，连接球108从下圆柱支架107侧壁部分凸出，凸出部分进入连接支架110上设置的对应的球型凹坑；电磁铁101设置在顶板111下方，与顶板111通过内六角螺栓连接，电磁铁101的吸合面正对铁磁性盘102；连接板113与密封舱118通过螺栓连接；使用内六角螺栓一109将上圆柱支架106、下圆柱支架107和顶板111连接为一体；使用内六角螺栓二112将顶板111、连接板113和浮体116螺栓连接为一体。

在电磁铁101通电的情况下，铁磁性盘102被吸引，带动挡块105上行压缩耐腐蚀弹簧104，连接球108可自由移动；电磁铁101断电会释放铁磁性盘102，挡块105在耐腐蚀弹簧104的弹力作用下水平方向顶住连接球108，连接球108凸出到下圆柱支架107外，凸出的部分卡在连接支架110上设置的凹坑中，从而下圆柱支架107和连接支架110之间形成可释放的连接。

图2示出了释放状态下的数据回收仪200。控制器114可以发出控制信号以使得电磁铁101通电产生磁力吸引铁磁性盘102，拉动挡块105压缩耐腐蚀弹簧104，导致挡块105向上运动，在浮体116的净浮力作用下，连接支架110挤压连接球108，连接球108向下圆柱支架107的空腔内运动，下圆柱支架107与连接支架110分离，导致数据回收仪200与潜标分离，数据回收仪200在浮体116的浮力和洋流对数据回收仪200的共同作用下顺洋流漂流和上浮逃逸离开潜标布防区域。

可以理解的是，电磁铁101至少包括有用于供电的电源(例如蓄电池)和继电器，控制器114通过信号缆120发出的控制信号能够控制继电器开/闭，从而控制电源接通/断开，以实现电磁铁101的通电/断电。本领域中的技术人员可以以已知的任何适合的方式和结构来实施电磁铁101，因此本文中不再赘述。

有利地，电磁铁101采用静密封，相比于使用电机转轴的动密封释放装置201价格便宜且可靠性高。

连接件(例如，如上所述的连接球)以及与连接件配合的其他部件还可以采取其他形式，例如，在本发明的另一个实施例中，连接件包括楔形端部以及固定至楔形端部的杆部，杆部至少部分地伸出至少一个通孔之外并且卡接在至少一个卡槽内，并且杆部上还套设有用于使杆部从至少一个卡槽脱离的弹性件。优选地，至少一个卡槽构造为连接孔。优选地，联接杆上套设有用于使挡块保持位置的耐腐蚀弹簧。优选地，弹性件为耐腐蚀弹簧。

参考图5，类似地，采用如上所述形式的释放装置201的释放过程如下：控制器向电磁铁101发出控制信号，从而电磁铁101通电工作产生电磁力，吸引铁磁性盘102向上运动，铁磁性盘102拉动联接杆103，联接杆103拉动挡块105，挡块105压缩耐腐蚀弹簧104，挡块105与楔形端部的斜面之间的作用力消失，在弹性件的弹力作用下楔形端部向第一连接部内运动，杆部从至少一个卡槽(连接孔)脱离，从而第一连接部和第二连接部的连接断开。

如图2、图3和图4所示，有利地，浮体的形状可以模仿鱼类，例如，鳐鱼、蝠鲼和魟鱼都是扁平的海鱼，扁平的海鱼常常顺洋流漂游，海水的阻力较小，有时能跃出海面。根据潜标布放海域，可以选择不同外观的浮体116模仿鳐鱼、蝠鲼或魟鱼的外形，在实施例一中，浮体116模仿鳐鱼的外形，通过模线与样板工具，以模线法测量鳐鱼的外形，使用3D打印技术加工浮体116，浮体116外表面涂覆仿鳐鱼上表面皮肤的涂层，因此浮体116漂流阻力较小，漂流的距离较远；形状和颜色模仿鳐鱼减少暴露的风险。

优选地，数据回收仪200密度取值范围为0.99至1.00克每立方厘米，这样设置的数据回收仪200的净浮力较小，上浮慢，漂流的时间长，漂流的距离远。避免在潜标布放位置直接浮出海面，暴露潜标布放位置或被盗取者获得，减小被他人发现和打捞的几率，增加通过数据回收仪200成功回收数据的几率。

优选地，在浮体116质心(重心)处开孔固定密封舱118和释放装置201。数据回收仪200除浮体116外呈轴对称回转体，各零件材质均匀，密封舱118呈圆台状，密封舱118内的各部件的质心安装在密封舱118的对称轴上；过数据回收仪200的质心的垂线与过浮体116质心垂线重合；数据回收仪200组装后在风浪流水槽中测试，3级海况的时候卫星通讯天线123可靠露出水面通信。这样的构造有利于数据回收仪200脱离不锈钢支架213浮出海面之后减小数据回收仪200的晃动，利于减小卫星通信功率，节省非常有限的电池电源。

实施例一中的数据回收仪200的工作流程如下：控制器114检测压力传感器121的数值，在压力传感器121的数值小于深度阈值的情况下，控制器114释放给释放装置201发出释放指令(换言之，使得释放装置201的电磁铁101通电，这将在下文更详细描述)，数据回收仪200逃逸、漂流并上浮离开潜标布防点。当数据回收仪200连接的压力传感器121检测到压力为大气压时，判定数据回收仪200已经浮出海面，控制器114通过卫星通信装置119与潜标布放者的实验室卫星通信装置建立连接，进一步与数据库服务器建立TCP/IP连接；控制器114将所有数据划分优先级，按数据优先级的顺序发送数据，根据便于应用数据分析潜标失效的原因为原则设定数据优先级，优选的，逃逸时刻拉力传感器数据和水听器202数据设定较高优先级；数据回收仪200完成储存器117(在实施例一中为SD卡)上所有数据转发后，打开设置在密封舱118上的电磁阀，密封舱118通过电磁阀进水，沉入海底自毁。

控制器114还监测时间，如果超过最晚回收时间，控制器114给释放装置201的电磁铁101的继电器发出释放指令释放数据回收仪200，数据回收仪200逃逸、漂流并上浮离开潜标布防点，数据回收仪200到达海面后，卫星通信装置119与布放者的数据中心建立卫星通信连接，进一步与数据库服务器建立TCP/IP连接传送数据。

此外，在正常回收潜标的情况下，潜标浮出海面后数据回收仪200的卫星通信装置119能够代替传统的信标机，实现定位功能。

有利地，浮体116还可以是形状类似圆形的凸透镜形状，中间厚四周薄，质量均匀分布，质心与几何中心重合，在浮体216质心处开孔固定密封舱218以及释放结构。

当然可以理解，还可以根据实际需要的各种要求来设计和选择浮体116的形状和构造，上述的形状和构造仅为其中的优选实施例，并不用于限制本发明。

实施例二

现参考图6，示出了根据本发明的一个优选实施例的潜标，潜标包括潜标控制器215、数据回收仪200、释放装置201、水听器202、水声通信机203、ADCP一205、ADCP二214、信标机212、不锈钢支架213、主浮球216、仪器链217、释放器221、锚链211和重力锚222。

潜标控制器215安装在耐压外壳中，固定在主浮球216预留的空腔之中。不锈钢支架213穿过主浮球216的预留孔，主浮球216使用螺母固定在不锈钢支架213上，ADCP一205、ADCP二214螺栓连接固定在主浮球216的预留孔上，水听器202、水声通信机203和信标机212使用不锈钢箍圈固定在不锈钢支架213上。数据回收仪200的第二连接部(类似于实施例一，构造为连接支架110)通过螺栓与不锈钢支架213形成刚性连接。不锈钢支架213底部连接仪器链217；仪器链217下端连接释放器221，释放器221通过锚链211连接重力锚222。

这里应当理解的是，仪器链本质上为潜标结构中包括各种仪器连接成的“链”，也就是图6中以虚线框标识的部分，在图6示出的实施例中，仪器链217由系留缆218自上而下连接的拉力传感器一206、拉力传感器二210、拉力传感器三219、温盐深仪207、小浮球208，220和单点海流计209构成，仪器链217根据观测要素的不同，可以增加或减少若干其它观测仪器，例如深水硝酸盐测量仪、溶解氧记录仪、温度记录仪等，因此可以根据观测要素的不同选择的多种仪器通过系留缆顺序连接在一起构成仪器链217。

还应当理解的是，在此释放器221用于释放潜标，其可以采取本领域中已知的任何适合的结构和形式，而非用于释放数据回收仪200的释放装置201。

潜标控制器215通过信号缆204分别连接数据回收仪200、水听器202、水声通信机203、ADCP一205、ADCP二214、拉力传感器一206、拉力传感器二210、拉力传感器三219、温盐深仪207、单点海流计209、信标机212和释放器221，优选的，潜标控制器215和数据回收仪200的控制器114之间使用光纤耦合的方式连接。光纤耦合与常规的电路连接相比，能够避免数据回收仪200逃逸之后电路短路损坏潜标控制器215；此外，光纤传输速率大，便于在逃逸前数秒收集潜标控制器215内存储的各个仪器的数据，逃逸前数秒的数据是分析潜标故障的关键数据。

拉力传感器一206、拉力传感器二210、拉力传感器三219检测系留缆受到的拉力，这三个拉力传感器和系留缆组成智能索具。智能索具和信号缆组成复合缆，例如智能索具安装在发泡的橡胶管内，信号缆均匀螺旋缠绕在发泡的橡胶管上然后穿入PVC保护管内，优选地，螺旋螺距为3至5米。

优选地，信号缆的长度大于系留缆受力弹性变形伸长后的最大长度，保证信号缆除自重外不受其它拉力。在系留缆发生弹性变形时，发泡的橡胶管可以起到缓冲作用。

数据回收仪200可以在潜标控制器215失效的情况下自主脱离并且逃逸。现参考图7描述数据回收仪200的工作过程：

1.数据回收仪200的控制器114初始化；

2.控制器114通过压力传感器121测量压力来测量水深，当数据回收仪200深度大于深度阈值时，控制器114判定为：数据回收仪200的深度正常，程序转步骤3；当数据回收仪200深度小于深度阈值时，控制器114判定为：数据回收仪200的深度异常，潜标正在上浮，即潜标可能被破坏或打捞、卸扣断裂或者系留缆断裂，程序转步骤7；在洋流的作用下，主浮球216及使用不锈钢支架213连接的数据回收仪200的深度不断变化，因此，将深度阈值定义为潜标在洋流速度为零时刻主浮球216上固定的数据回收仪200的水深深度加上一定的误差值；

3.控制器114判定为连接时间，控制器114与潜标控制器215建立连接，控制器114按优先级高低获取潜标控制器215的数据，然后加密和压缩数据，数据存储在储存器117之中；根据便于应用数据分析潜标失效的原因为原则设定数据优先级，优选的，逃逸时刻拉力传感器数据和水听器202数据设定较高优先级；

4.控制器114读取声学通信机运行状态数据，判定声学通信机是否正常工作，如果声学通信机故障，程序转步骤7；

5.控制器114判定潜标布放时间是否超过布放者设置的最晚回收时间，如果超过最晚回收时间，程序转步骤7；

6.如果声学通信机正常且早于最晚回收时间，控制器114关闭控制器114与潜标控制器215建立连接，程序返回步骤2；

7.数据回收仪漂流上浮逃离潜标布防点：控制器114与潜标控制器215建立连接，控制器114按优先级高低获取数据潜标控制器215的数据，在数据传送完毕的情况下或在设定的最小释放深度，控制器114给释放装置201发出释放指令以释放数据回收仪200；最小释放深度指的是数据回收仪200上浮至此深度无论数据是否传送完毕立即释放数据回收仪200；例如，数据回收仪200正常工作状态的实际最小深度为500米，考虑误差，控制器114设定485米为深度阈值，设定的最小释放深度为300米，若数据回收仪200上浮至350米时数据传输完毕，则控制器114会在数据回收仪200上浮至350米时发出释放指令释放数据回收仪200，较早释放可以使得数据回收仪200随洋流漂移的距离较远，不易被海面人员发现后打捞；若数据回收仪200上浮至300米时无论数据是否传输完毕，则控制器114立即发出释放指令释放数据回收仪200；

8.在数据回收仪200漂流上浮过程中，控制器114通过压力传感器121持续测量压力，当压力等于大气压时，卫星通信装置119与布放者的数据中心建立连接传送数据，控制器114将所有数据划分优先级，按数据优先级的顺序发送数据，根据便于应用数据分析潜标失效的原因为原则设定数据优先级，优选的逃逸时刻拉力传感器数据和水听器202数据设定较高优先级；完成SD卡上所有数据转发，控制器114最后打开设置在密封舱118上的电磁阀101，密封舱118进水后，数据回收仪200沉入海底自毁。

综上所示，本发明中的数据回收仪200在判定潜标的深度异常时，能够自动从潜标脱离，并且在脱离前将潜标的仪器观测到的数据和仪器运行状态数据存储在储存器内，以便于脱离后通过卫星通信装置与布防者的数据库服务器通信，在不回收脱离的数据回收仪200的情况下直接回收数据。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域中的技术人员来说，本发明可以有各种修改和变化。凡在本发明的主旨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 (10)

1.一种具有数据回收仪的潜标，包括不锈钢支架、主浮球、布置在所述主浮球中的潜标控制器、数据回收仪；所述潜标控制器与所述数据回收仪中的控制器连接；其特征在于：

主浮球固定在不锈钢支架上，数据回收仪与不锈钢支架连接；

所述数据回收仪包括中空的浮体、密封舱、以及设置在所述密封舱内的控制器和储存器，所述密封舱固定至所述中空的浮体，所述密封舱内还设置有卫星通信装置，所述卫星通信装置与所述数据回收仪中的控制器连接，所述数据回收仪中的控制器与所述储存器连接，并通过信号缆连接潜标控制器，还包括：布置在所述密封舱上方的压力传感器，所述压力传感器与所述数据回收仪中的控制器连接；

释放装置，所述释放装置包括：

连接在所述密封舱下方的第一连接部和套设在所述第一连接部上的第二连接部；

设置在所述第一连接部内的至少一个连接件；

设置在所述第一连接部内的磁性件，所述磁性件与所述至少一个连接件抵接；

固设于所述第一连接部内的电磁铁，所述电磁铁与所述数据回收仪中的控制器连接；

其中，所述第一连接部上设置有对应于所述至少一个连接件的至少一个通孔，所述第二连接部上设置有至少一个卡槽，在所述电磁铁未通电的情况下，所述至少一个连接件至少部分地伸出所述至少一个通孔外并且卡接在所述至少一个卡槽内；在所述电磁铁通电的情况下，所述至少一个连接件从所述至少一个卡槽脱离；

所述数据回收仪中的控制器检测到数据回收仪的深度异常，数据回收仪中的控制器控制所述释放装置释放所述数据回收仪；数据回收仪漂流上浮逃离潜标布防点后，与布放者的数据中心建立连接传送数据，为分析潜标丢失的原因提供数据。

2.根据权利要求1所述的潜标，其特征在于，在水平面上所述密封舱固定在所述浮体的重心处。

3.根据权利要求1所述的潜标，其特征在于，所述卫星通信装置与所述数据回收仪中的控制器共享所述储存器；

所述密封舱上方还设置有卫星通讯天线，所述卫星通信装置与所述卫星通讯天线连接。

4.根据权利要求1所述的潜标，其特征在于，所述密封舱中设置有电磁阀，所述电磁阀与所述数据回收仪中的控制器连接；并且所述密封舱上设置有对应于所述电磁阀的进水孔。

5.根据权利要求1所述的潜标，其特征在于，所述磁性件包括铁磁性盘、与所述至少一个连接件抵接的挡块以及连接在所述铁磁性盘和所述挡块之间的联接杆，所述电磁铁用于驱动所述铁磁性盘并且带动所述挡块移动，以使所述至少一个连接件从所述至少一个卡槽脱离。

6.根据权利要求5所述的潜标，其特征在于，所述至少一个连接件为连接球，所述至少一个卡槽构造成与所述连接球伸出所述至少一个通孔外的部分形状匹配。

7.根据权利要求5所述的潜标，其特征在于，所述至少一个连接件包括楔形端部以及固定至所述楔形端部的杆部，所述杆部上套设有弹性件；

在所述电磁铁未通电的情况下，所述杆部至少部分地伸出所述至少一个通孔之外并且卡接在所述至少一个卡槽内，在所述电磁铁通电的情况下，所述杆部在所述弹性件的作用下从所述至少一个卡槽脱离。

8.根据权利要求5所述的潜标，其特征在于，所述联接杆上套设有用于使所述挡块保持位置的耐腐蚀弹簧。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的潜标，其特征在于，所述数据回收仪的密度在0.99克/立方厘米至1.00克/立方厘米之间。

10.权利要求1至9任一项所述的潜标中的数据回收仪的回收方法，其特征在于包括如下步骤：

1)数据回收仪中的控制器初始化；

2)数据回收仪中的控制器通过压力传感器测量压力来测量水深，当数据回收仪深度大于深度阀值时，数据回收仪中的控制器判定为：数据回收仪的深度正常，程序转步骤3)；当数据回收仪深度小于深度阈值时，数据回收仪中的控制器判定为：数据回收仪的深度异常，程序转步骤7)；

3)数据回收仪中的控制器判定为连接时间，数据回收仪中的控制器与潜标控制器建立连接，数据回收仪中的控制器按优先级高低获取潜标控制器的数据，然后加密和压缩数据，数据存储在储存器之中；

4)数据回收仪中的控制器读取声学通信机运行状态数据，判定声学通信机是否正常工作，如果声学通信机故障，程序转步骤7)；

5)数据回收仪中的控制器判定潜标布放时间是否超过布放者设置的最晚回收时间，如果超过最晚回收时间，程序转步骤7)；

6)如果声学通信机正常且早于最晚回收时间，数据回收仪中的控制器关闭与潜标控制器建立连接，程序返回步骤2)；

7)数据回收仪漂流上浮逃离潜标布防点：数据回收仪中的控制器与潜标控制器建立连接，数据回收仪中的控制器按优先级高低获取数据潜标控制器的数据，在数据传送完毕的情况下或在设定的最小释放深度，数据回收仪中的控制器给释放装置发出释放指令以释放数据回收仪；

8)在数据回收仪漂流上浮过程中，数据回收仪中的控制器通过压力传感器持续测量压力，当压力等于大气压时，卫星通信装置与布放者的数据中心建立连接传送数据，数据回收仪中的控制器将所有数据划分优先级，按数据优先级的顺序发送数据，完成SD卡上所有数据转发，数据回收仪中的控制器最后打开设置在密封舱上的电磁阀，密封舱进水后，数据回收仪沉入海底自毁。

Images