CN115420262A - 一种海洋用耦合传输温深链及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种海洋用耦合传输温深链及其使用方法，属于海洋监测技术领域，该装置包括接收器、采集器、包塑钢缆、浮标和配重块，包塑钢缆的一端与设置于浮标底部的连接架固定连接，包塑钢缆的另一端电连接有释放器，释放器与配重块通过链索固定连接，接收器设置有一个，且安装于包塑钢缆靠近浮标的一端，采集器设置于接收器的下方，采集器设置有多个，且沿包塑钢缆的延伸方向等距排布，接收器包括支撑架、第一固定座和第一主仓，采集器包括第三固定座、第二主仓和探头仓，该装置采用包塑钢缆传输信号，强度高，使用稳定，采集器拆装方便，测量位置可以调节，替代在主缆上分叉多个水密缆，水密缆上安装采集设备的方案，降低温深链的成本。

Description

一种海洋用耦合传输温深链及其使用方法

技术领域

本发明属于海洋监测技术领域，具体而言，涉及一种海洋用耦合传输温深链及其使用方法。

背景技术

海水的温度、压力是海洋的基本参数。它们决定了海水的密度、冰点、声速、光的折射等特性。温深测量是海洋中的最基本的水文测量，温深测量技术的研究是海洋观测技术研究的重要内容，及时掌握温、盐、声速、密度的时空变化分布规律，在国民经济、国防、海洋学研究中都有重要意义。

现在海洋常规调查中大量使用的温深测量仪，大多数为自容工作方式，其观测数据一般通过水密多芯电缆进行传输，数据自动处理后存储于仪器内部的大容量芯片中，仪器出水后，连接数据线下载历史数据，但在实际使用中，像这类自容的海洋常规观测仪器若想实现观测数据实时传输存在一定的局限性，要求每台测量设备安装在事先制作的分叉水密电缆，线缆分叉水密缆位置固定，一旦制作成型则深度无法调节，没办法用一条链测量不同深度的水文参数，另外水密缆与主缆的密封及防腐要求比较严格，一旦某个分叉水密缆处理不好导致短路或者断路，整条观测链都将无法使用，而且水密缆强度相对较差，可能会被拉断，导致使用成本较高。

发明内容

本发明实施例提供了一种海洋用耦合传输温深链及其使用方法，采用包塑钢缆传输信号，强度高，使用稳定，采集器拆装方便，测量位置可以调节，替代在主缆上分叉多个水密缆，水密缆上安装采集设备的方案，降低温深链的成本。

鉴于上述问题，本发明提出的技术方案是：

本发明提供一种海洋用耦合传输温深链，包括接收器、采集器、包塑钢缆、浮标和配重块，所述接收器和所述采集器均安装于所述包塑钢缆上，所述包塑钢缆的一端与设置于所述浮标底部的连接架固定连接，所述浮标的顶部设置有卫星传输模块，所述包塑钢缆的另一端电连接有释放器，所述释放器与所述配重块通过链索固定连接，所述接收器设置有一个，且安装于所述包塑钢缆靠近所述浮标的一端，所述采集器设置于所述接收器的下方，所述采集器设置有多个，且沿所述包塑钢缆的延伸方向等距排布；

所述接收器包括支撑架、第一固定座和第一主仓，所述支撑架呈“U”字形结构，所述第一固定座和所述第一主仓均设置于所述支撑架的内侧，所述第一主仓呈中空圆筒状结构，所述第一主仓的内部设置有第一电路板和第一蓄电池，所述第一主仓的两端分别设置有头端盖和尾端盖，所述第一固定座设置于所述尾端盖的一侧，所述第一固定座的一侧开设有贯穿的第一灌胶腔，所述第一固定座的底部设置有第一绕线半磁环和第一夹线块，所述第一绕线半磁环的顶部延伸至所述第一灌胶腔的内部，所述第一固定座的下方设置有第二固定座，所述第二固定座的顶部设置有第一半磁环和第二夹线块，所述第一半磁环的两端分别于所述第一绕线半磁环的两端抵接，所述支撑架靠近所述头端盖的一端底部设置有第三夹线块，所述第三夹线块的底部设置有第四夹线块；

所述采集器包括第三固定座、第二主仓和探头仓，所述第二主仓呈中空圆筒状结构，所述第二主仓的内部设置有第二电路板和第二蓄电池，所述探头仓设置于所述第二主仓的一端，所述探头仓上设置有压力传感器和温度传感器，所述第二主仓的另一端设置有密封端盖，所述第三固定座设置于所述密封端盖的一侧，所述第三固定座的一侧开设有贯穿的第二灌胶腔，所述第三固定座的底部设置有第二绕线半磁环和第五夹线块，所述第二绕线半磁环的顶部延伸所述第二灌胶腔的内部，所述第三固定座的下方设置有第四固定座，所述第四固定座的顶部设置有第二半磁环和第六夹线块，所述第二半磁环的两端与所述第二绕线半磁环的两端抵接，所述第五夹线块和所述第六夹线块的内侧均设置有滚珠，所述探头仓的外表面设置有第七夹线块，所述第七夹线块的底部设置有第八夹线块，所述第七夹线块的内侧开设有主动腔，所述第八夹线块的内侧对称开设有两个辅助腔，所述主动腔和所述辅助腔的内部设置有行走机构；

所述行走机构包括主动轮、伺服电机和辅助轮，所述主动轮设置于所述主动腔的内部，所述辅助轮设置于所述辅助腔的内部，所述主动轮和所述辅助轮的外表面均设置有与所述包塑钢缆的直径相适配的内凹圆弧，所述主动轮和所述辅助轮均与所述包塑钢缆的外表面滑动接触。

作为本发明的一种优选技术方案，所述头端盖上设置有导线接头，所述导线接头的一端延伸至所述第一主仓的内部与所述第一电路板电性连接，所述导线接头的另一端与所述卫星传输模块电线连接，所述尾端盖上设置有第一芯母座，所述第一芯母座的一端延伸至所述第一灌胶腔内与所述第一绕线半磁环电性连接，所述第一芯母座的另一端与所述第一电路板电性连接，所述第一灌胶腔内填充有密封胶。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第一绕线半磁环和所述第一半磁环的内径和外径均相等，且两端贴合能形成完整的圆环，所述包塑钢缆的中心轴与所述第一绕线半磁环和所述第一半磁环的中心轴相重合，所述第一夹线块和所述第二夹线块的位置相对应，且分别设置于所述包塑钢缆的两侧，所述第一夹线块和所述第二夹线块的内侧均与所述包塑钢缆的外表面抵接，所述第三夹线块和所述第四夹线块的位置相对应，且分别设置于所述包塑钢缆的两侧，所述第三夹线块和所述第四夹线块的内侧均与所述包塑钢缆的外表面抵接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述压力传感器和所述温度传感器的输出端均与所述第二电路板的输入端电性连接，所述探头仓的一端设置有护罩，所述护罩的长度大于所述温度传感器的长度，所述密封端盖上设置有第二芯母座，所述第二芯母座的一端延伸至所述第二灌胶腔的内部与所述第二绕线半磁环电性连接，所述第二芯母座的另一端与所述第二电路板电性连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第二绕线半磁环和所述第二半磁环的内径和外径均相等，且两端贴合能形成完整的圆环，所述包塑钢缆的中心轴与所述第二绕线半磁环和所述第二半磁环的中心轴相重合，所述第五夹线块和所述第六夹线块的位置相对应，且分别设置于所述包塑钢缆的两侧，所述第五夹线块和所述第六夹线块的内侧环形阵列开设有滚珠槽，所述滚珠内嵌于所述滚珠槽的内部，所述滚珠的外表面与所述包塑钢缆的外表面滚动接触，所述第七夹线块和所述第八夹线块的位置相对应，且分别设置于所述包塑钢缆的两侧。

作为本发明的一种优选技术方案，所述主动轮的中心轴两端对称设置有第一滑块，所述主动轮与所述第一滑块转动连接，所述第一滑块远离所述包塑钢缆的一侧设置有第一弹簧件，所述第一弹簧件的另一端与所述主动腔的侧壁抵接，所述辅助轮的中心轴两端对称设置有第二滑块，所述辅助轮与所述第二滑块转动连接，所述第二滑块远离所述包塑钢缆的一侧设置有第四弹簧件，所述第四弹簧件的另一端与所述辅助腔的侧壁抵接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述主动腔的一侧开设有控制腔，所述伺服电机设置于所述控制腔的顶部，所述伺服电机的输入端与所述第二电路板的输出端电性连接，所述控制腔的内部设置有连接轴，所述连接轴的一端贯穿其中一个所述第一滑块后与所述主动轮的中心轴固定连接，所述连接轴的另一端固定连接有第一锥齿轮，所述连接轴的上方设置有传动轴，所述传动轴与所述连接轴相垂直，所述传动轴的一端固定连接有第二锥齿轮，所述第一锥齿轮与所述第二锥齿轮相互啮合，所述传动轴的顶部活动连接有驱动轴，所述驱动轴的另一端设置有密封轴承，所述密封轴承与所述控制腔的顶部固定连接，所述驱动轴的顶端贯穿所述密封轴承后与所述伺服电机的输出轴固定连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述传动轴远离所述第二锥齿轮的一端开设有盲槽，所述驱动轴的底部延伸至所述盲槽的内部，所述盲槽的内部设置有第二弹簧件，所述第二弹簧件的两端分别与所述驱动轴的端部和所述盲槽的底部抵接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述盲槽的内侧对称开设有至少四个滑槽，所述滑槽的延伸方向平行于所述驱动轴的中心轴，所述驱动轴的内部对称开设有四个活动槽，所述活动槽的内部设置有第三弹簧件和驱动销，所述驱动销的一端贯穿所述驱动轴的侧壁后延伸至所述滑槽的内部，所述滑槽的宽度与所述驱动销的直径相适配，所述驱动销的另一端设置有限位环，所述第三弹簧件的两端分别与所述限位环的一侧和所述活动槽的底部抵接。

另一方面，一种海洋用耦合传输温深链的使用方法，包括以下步骤：

S1，温深链投放，将配重块上的释放器与包塑钢缆的一端连接，然后在包塑钢缆上根据监测需求等间距安装采集器，并在包塑钢缆的另一端安装接收器，然后将包塑钢缆的端部与浮标底部的连接架固定连接形成温深链，同时，将接收器头部的导线接头连接至浮标上的卫星传输模块上，再通过运输船将温深链移动至监测水域后将温深链缓慢投入海水中；

S2，数据采集传输，采集器上的压力传感器和温度传感器实时监测当前深度的海水温度，并将数据传输至第二电路板上，第二电路板定时唤醒，将上一时段内保存的数据通过第二绕线半磁环和第二半磁环拼接成的磁环组传输至包塑钢缆上，接收器上第一绕线半磁环和第一半磁环拼接成的磁环组根据包塑钢缆上磁场信号的变化接收传输的数据，并将接收到的数据传输至第一电路板上，第一电路板再通过导线接头将数据传输至卫星传输模块上并最终发送至岸基接收站；

S3，温深链回收，在完成监测任务后，通过包塑钢缆向释放器传输信号，使释放器与包塑钢缆脱离，释放器及配重块遗留至海底，然后将浮标吊移至运输船上，将包塑钢缆的顶端与连接架分离，并绑设至卷扬装置上，启动卷扬装置，将包塑钢缆回收至运输船上，然后依次将接收器和采集器从包塑钢缆上拆下；

其中，在温深链监测或回收阶段，可通过包塑钢缆向各个采集器发送深度调节指令，采集器上第二电路板通过磁环组接收到指令后，根据当前压力传感器检测到的深度控制伺服电机启动，通过行走机构使采集器沿包塑钢缆表面移动至设定深度进行数据采集。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：

（1）将温度和压力传感器集成至采集器的探头仓上，并通过单独的电路板和蓄电池实现供电和数据传输电路的复用，便于控制和降低能耗，通过包塑钢缆与磁环组的耦合实现采集数据的传输，精度高，传输稳定，而且包塑钢缆强度高，使用寿命长；

（2）通过夹线块将接收器和采集器安装至包塑钢缆上，拆装简单，有效解决采集器数量和位置不可调节的问题，同时有效避免了水密缆分支节点易短路或断路的问题，保证采集器的稳定工作；

（3）采集器与包塑钢缆配合处均配置有行走机构，可根据监测需求在工作的同时调节采集器位置，以满足不同监测任务的需求，使用、回收方便，市场前景广泛。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

图1是本发明所公开的一种海洋用耦合传输温深链的应用结构示意图；

图2是本发明所公开的一种海洋用耦合传输温深链的部分结构示意图；

图3是本发明所公开的接收器的分解结构示意图；

图4是本发明所公开的接收器的剖视结构示意图；

图5是本发明所公开的采集器的分解结构示意图；

图6是本发明所公开的采集器的剖视结构示意图；

图7是图2中A-A的剖面视图；

图8是图2中B-B的剖面视图；

图9是图7中C处的放大视图；

图10是图8中D处的放大视图；

图11是图10中E处的放大视图；

图12是本发明所公开的一种海洋用耦合传输温深链的使用方法的流程示意图；

附图标记说明：100、接收器；101、支撑架；102、第一固定座；1021、第一灌胶腔；1022、第一绕线半磁环；1023、第一夹线块；103、第一主仓；1031、第一电路板；1032、第一蓄电池；104、头端盖；1041、导线接头；105、尾端盖；1051、第一芯母座；106、第二固定座；1061、第一半磁环；1062、第二夹线块；107、第三夹线块；108、第四夹线块；200、采集器；201、第三固定座；2011、第二灌胶腔；2012、第二绕线半磁环；2013、第五夹线块；202、第二主仓；2021、第二电路板；2022、第二蓄电池；203、探头仓；2031、压力传感器；2032、温度传感器；2033、护罩；204、密封端盖；2041、第二芯母座；205、第四固定座；2051、第二半磁环；2052、第六夹线块；2053、滚珠槽；2054、滚珠；206、第七夹线块；2061、主动腔；2062、控制腔；207、第八夹线块；2071、辅助腔；300、包塑钢缆；400、行走机构；401、主动轮；4011、第一滑块；4012、第一弹簧件；402、连接轴；4021、第一锥齿轮；403、传动轴；4031、第二锥齿轮；4032、盲槽；4033、第二弹簧件；4034、滑槽；404、驱动轴；4041、活动槽；4042、第三弹簧件；4043、驱动销；4044、限位环；405、伺服电机；4051、密封轴承；406、辅助轮；4061、第二滑块；4062、第四弹簧件；500、浮标；501、卫星传输模块；502、连接架；600、配重块；601、释放器。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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设备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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例一

参照附图1-11所示，本发明提供一种技术方案：一种海洋用耦合传输温深链，包括接收器100、采集器200、包塑钢缆300、浮标500和配重块600，接收器100和采集器200均安装于包塑钢缆300上，接收器100和采集器200采用活动安装的方式，不受传统温深链硫化节点的影响，且可以自由增加采集器200的数量，包塑钢缆300的一端与设置于浮标500底部的连接架502固定连接，浮标500的顶部设置有卫星传输模块501，卫星传输模块501与岸基接收站通信连接，实时远程传输采集数据，包塑钢缆300的另一端电连接有释放器601，释放器601与配重块600通过链索固定连接，配重块600为保证温深链下沉，保证数据采集的可用性，接收器100设置有一个，且安装于包塑钢缆300靠近浮标500的一端，采集器200设置于接收器100的下方，采集器200设置有多个，且沿包塑钢缆300的延伸方向等距排布，接收器100通过包塑钢缆300电磁耦合原理接收所有采集器200数据，强度高，数据传输精准稳定。

接收器100包括支撑架101、第一固定座102和第一主仓103，支撑架101呈“U”字形结构，第一固定座102和第一主仓103均设置于支撑架101的内侧，第一主仓103呈中空圆筒状结构，第一主仓103的内部设置有第一电路板1031和第一蓄电池1032，第一主仓103的两端分别设置有头端盖104和尾端盖105，两侧端盖均与第一主仓103密封连接，防止第一主仓103进水影响第一电路板1031和第一蓄电池1032的工作，第一固定座102设置于尾端盖105的一侧，第一固定座102的一侧开设有贯穿的第一灌胶腔1021，第一固定座102的底部设置有第一绕线半磁环1022和第一夹线块1023，第一绕线半磁环1022的顶部延伸至第一灌胶腔1021的内部，第一绕线半磁环1022连接完成后，向第一灌胶腔1021内填充密封胶，使磁环与海水完全隔离，防止生锈氧化，并起到密封作用，防止从第一灌胶腔1021渗漏海水至第一主仓103内，第一固定座102的下方设置有第二固定座106，第二固定座106的顶部设置有第一半磁环1061和第二夹线块1062，第一半磁环1061的两端分别于第一绕线半磁环1022的两端抵接，第一半磁环1061与第一绕线半磁环1022组成通信磁环组，端部贴合保证磁环电学参数的稳定性，感应传输通讯质量的到保证，支撑架101靠近头端盖104的一端底部设置有第三夹线块107，第三夹线块107的底部设置有第四夹线块108，两组夹线块的配合将接收器100牢牢夹紧在包塑钢缆300上，使接收器100固定在相应位置。

采集器200包括第三固定座201、第二主仓202和探头仓203，第二主仓202呈中空圆筒状结构，第二主仓202的内部设置有第二电路板2021和第二蓄电池2022，探头仓203设置于第二主仓202的一端，探头仓203上设置有压力传感器2031和温度传感器2032，压力传感器2031监测采集器200当前深度，温度传感器2032采集当前深度下的海水温度，通过沿包塑钢缆300间隔设置的采集器200，收集不同深度下海水温度的数值，从而得到海水断面的温度变化，第二主仓202的另一端设置有密封端盖204，探头仓203和密封端盖204分别与第二主仓202的两端密封连接，防止第二主仓202进水，第三固定座201设置于密封端盖204的一侧，第三固定座201的一侧开设有贯穿的第二灌胶腔2011，第三固定座201的底部设置有第二绕线半磁环2012和第五夹线块2013，第二绕线半磁环2012的顶部延伸第二灌胶腔2011的内部，第二绕线半磁环2012安装连接完成后，第二灌胶腔2011内浇筑密封胶，使磁环与海水隔离，第三固定座201的下方设置有第四固定座205，第四固定座205的顶部设置有第二半磁环2051和第六夹线块2052，第二半磁环2051的两端与第二绕线半磁环2012的两端抵接，第二绕线半磁环2012和第二半磁环2051端部贴合形成磁环，通过与包塑钢缆300的电磁耦合用于采集器200数据的发送和控制指令的接收，第五夹线块2013和第六夹线块2052的内侧均设置有滚珠2054，滚珠2054减少第五夹线块2013和第六夹线块2052与包塑钢缆300之间的摩擦，使采集器200移动时更加顺畅，探头仓203的外表面设置有第七夹线块206，第七夹线块206的底部设置有第八夹线块207，第七夹线块206的内侧开设有主动腔2061，第八夹线块207的内侧对称开设有两个辅助腔2071，主动腔2061和辅助腔2071的内部设置有行走机构400，行走机构400用于根据控制指令带动采集器200沿包塑钢缆300表面移动，从而调节采集器200的深度位置。

行走机构400包括主动轮401、伺服电机405和辅助轮406，主动轮401设置于主动腔2061的内部，辅助轮406设置于辅助腔2071的内部，主动轮401和辅助轮406的外表面均设置有与包塑钢缆300的直径相适配的内凹圆弧，主动轮401和辅助轮406均与包塑钢缆300的外表面滑动接触，行走机构400通过主动轮401与包塑钢缆300表面接触产生的摩擦带动采集器200移动，在需要固定时，通过与辅助轮406的配合，使采集器200夹紧固定在包塑钢缆300外侧，不会随意移动。

本发明实施例还通过以下技术方案进行实现。

在本发明的实施例中，头端盖104上设置有导线接头1041，导线接头1041的一端延伸至第一主仓103的内部与第一电路板1031电性连接，导线接头1041的另一端与卫星传输模块501电线连接，尾端盖105上设置有第一芯母座1051，第一芯母座1051的一端延伸至第一灌胶腔1021内与第一绕线半磁环1022电性连接，第一芯母座1051的另一端与第一电路板1031电性连接，第一灌胶腔1021内填充有密封胶，接收器100上的磁环组将接收到的数据通过第一芯母座1051传输至第一电路板1031上，第一电路板1031上集成电气元件，将磁环接收到的电信号运算处理，转换成模拟信号。

在本发明的实施例中，第一绕线半磁环1022和第一半磁环1061的内径和外径均相等，且两端贴合能形成完整的圆环，包塑钢缆300的中心轴与第一绕线半磁环1022和第一半磁环1061的中心轴相重合，保证磁环与包塑钢缆300感应耦合的稳定性，降低数据传输偏差，保证稳定性，第一夹线块1023和第二夹线块1062的位置相对应，且分别设置于包塑钢缆300的两侧，第一夹线块1023和第二夹线块1062的内侧均与包塑钢缆300的外表面抵接，第三夹线块107和第四夹线块108的位置相对应，且分别设置于包塑钢缆300的两侧，第三夹线块107和第四夹线块108的内侧均与包塑钢缆300的外表面抵接，两组夹线块分别通过螺栓连接，使得接收器100可根据不同线径的包塑钢缆300配备相应尺寸的夹线块，如果想变换安装位置，可以松开相应的螺栓，即可整体调节接收器100位置，安装灵活方便。

在本发明的实施例中，压力传感器2031和温度传感器2032的输出端均与第二电路板2021的输入端电性连接，探头仓203的一端设置有护罩2033，护罩2033的长度大于温度传感器2032的长度，护罩2033用于传感器的保护，防止磕碰损坏，密封端盖204上设置有第二芯母座2041，第二芯母座2041的一端延伸至第二灌胶腔2011的内部与第二绕线半磁环2012电性连接，第二芯母座2041的另一端与第二电路板2021电性连接，采集器200上磁环通过第二芯母座2041与第二电路板2021线性连接，实现第二电路板2021与包塑钢缆300之间的信号连接，便于数据传输和质量接收。

在本发明的实施例中，第二绕线半磁环2012和第二半磁环2051的内径和外径均相等，且两端贴合能形成完整的圆环，包塑钢缆300的中心轴与第二绕线半磁环2012和第二半磁环2051的中心轴相重合，第五夹线块2013和第六夹线块2052的位置相对应，且分别设置于包塑钢缆300的两侧，第五夹线块2013和第六夹线块2052的内侧环形阵列开设有滚珠槽2053，滚珠2054内嵌于滚珠槽2053的内部，滚珠2054的外表面与包塑钢缆300的外表面滚动接触，滚珠槽2053与滚珠2054间隙配合，保证滚珠2054与包塑钢缆300配合的同时，防止滚珠2054脱落，第七夹线块206和第八夹线块207的位置相对应，且分别设置于包塑钢缆300的两侧，第七夹线块206和第八夹线块207之间设置有行走机构400，用于采集器200移动的动力输出。

在本发明的实施例中，主动轮401的中心轴两端对称设置有第一滑块4011，主动轮401与第一滑块4011转动连接，第一滑块4011远离包塑钢缆300的一侧设置有第一弹簧件4012，第一弹簧件4012的另一端与主动腔2061的侧壁抵接，第一弹簧件4012作用于第一滑块4011上，使主动轮401始终保持与包塑钢缆300表面的贴合，辅助轮406的中心轴两端对称设置有第二滑块4061，辅助轮406与第二滑块4061转动连接，第二滑块4061远离包塑钢缆300的一侧设置有第四弹簧件4062，第四弹簧件4062的另一端与辅助腔2071的侧壁抵接，第四弹簧件4062同样用于使两个辅助轮406均保持与包塑钢缆300表面的贴合，两个辅助轮406和主动轮401形成三角对称结构，行走机构400工作时移动稳定可靠，采集器200定位时，保证采集器200与包塑钢缆300的相对位置，避免采集器200随意移动。

在本发明的实施例中，主动腔2061的一侧开设有控制腔2062，伺服电机405设置于控制腔2062的顶部，伺服电机405的输入端与第二电路板2021的输出端电性连接，伺服电机405根据第二电路板2021接收到的设定位置指令，配合压力传感器2031的信号，带动主动轮401旋转，从而使采集器200移动至设定深度的位置，控制腔2062的内部设置有连接轴402，连接轴402的一端贯穿其中一个第一滑块4011后与主动轮401的中心轴固定连接，连接轴402的另一端固定连接有第一锥齿轮4021，连接轴402的上方设置有传动轴403，传动轴403与连接轴402相垂直，传动轴403的一端固定连接有第二锥齿轮4031，第一锥齿轮4021与第二锥齿轮4031相互啮合，传动轴403的顶部活动连接有驱动轴404，驱动轴404的另一端设置有密封轴承4051，密封轴承4051与控制腔2062的顶部固定连接，驱动轴404的顶端贯穿密封轴承4051后与伺服电机405的输出轴固定连接，密封轴承4051用于驱动轴404端部的密封，防止海水与伺服电机405接触，保证伺服电机405正常工作，伺服电机405启动后，通过驱动轴404带动传送轴同步旋转，传动轴403底部的第二锥齿轮4031啮合第一锥齿轮4021带动连接轴402转动，从而实现主动轮401的转动，由于主动轮401与包塑钢缆300的摩擦，从而带动采集器200整体发生移动。

在本发明的实施例中，传动轴403远离第二锥齿轮4031的一端开设有盲槽4032，驱动轴404的底部延伸至盲槽4032的内部，盲槽4032的内部设置有第二弹簧件4033，第二弹簧件4033的两端分别与驱动轴404的端部和盲槽4032的底部抵接，由于主动轮401在受第一弹簧件4012作用时，其中心轴位置会发生变化，为防止运动干涉，传动轴403与驱动轴404采用插接的方式活动连接，并通过第二弹簧件4033使两组锥齿轮保持啮合，保证传送轴与连接轴402的同步运动。

在本发明的实施例中，盲槽4032的内侧对称开设有至少四个滑槽4034，滑槽4034的延伸方向平行于驱动轴404的中心轴，驱动轴404的内部对称开设有四个活动槽4041，活动槽4041的内部设置有第三弹簧件4042和驱动销4043，驱动销4043的一端贯穿驱动轴404的侧壁后延伸至滑槽4034的内部，滑槽4034的宽度与驱动销4043的直径相适配，驱动销4043的另一端设置有限位环4044，第三弹簧件4042的两端分别与限位环4044的一侧和活动槽4041的底部抵接，驱动销4043与滑槽4034的配合，使驱动轴404旋转时，传动轴403同步动作，保证配合稳定，第三弹簧件4042将驱动销4043保持顶出状态，使其与滑槽4034的稳定配合，从而实现动力的传输。

在本发明的实施例中，第一电路板1031和第二电路板2021上均配置有储存单元，即使包塑钢缆300或导线接头1041破损，数据实时传输失败，也能保证数据不丢失，可在温深链回收后拆开设备进行数据拷贝。

实施例二

参照附图12所示，本发明实施例另提供的一种海洋用耦合传输温深链的使用方法，包括以下步骤：

S1，温深链投放，将配重块600上的释放器601与包塑钢缆300的一端连接，然后在包塑钢缆300上根据监测需求等间距安装采集器200，并在包塑钢缆300的另一端安装接收器100，然后将包塑钢缆300的端部与浮标500底部的连接架502固定连接形成温深链，同时，将接收器100头部的导线接头1041连接至浮标500上的卫星传输模块501上，再通过运输船将温深链移动至监测水域后将温深链缓慢投入海水中；

S2，数据采集传输，采集器200上的压力传感器2031和温度传感器2032实时监测当前深度的海水温度，并将数据传输至第二电路板2021上，第二电路板2021定时唤醒，将上一时段内保存的数据通过第二绕线半磁环2012和第二半磁环2051拼接成的磁环组传输至包塑钢缆300上，接收器100上第一绕线半磁环1022和第一半磁环1061拼接成的磁环组根据包塑钢缆300上磁场信号的变化接收传输的数据，并将接收到的数据传输至第一电路板1031上，第一电路板1031再通过导线接头1041将数据传输至卫星传输模块501上并最终发送至岸基接收站；

S3，温深链回收，在完成监测任务后，通过包塑钢缆300向释放器601传输信号，使释放器601与包塑钢缆300脱离，释放器601及配重块600遗留至海底，然后将浮标500吊移至运输船上，将包塑钢缆300的顶端与连接架502分离，并绑设至卷扬装置上，启动卷扬装置，将包塑钢缆300回收至运输船上，然后依次将接收器100和采集器200从包塑钢缆300上拆下；

其中，在温深链监测或回收阶段，可通过包塑钢缆300向各个采集器200发送深度调节指令，采集器200上第二电路板2021通过磁环组接收到指令后，根据当前压力传感器2031检测到的深度控制伺服电机405启动，通过行走机构400使采集器200沿包塑钢缆300表面移动至设定深度进行数据采集。

需要说明的是，第一电路板1031、第一蓄电池1032、第二电路板2021、第二蓄电池2022、压力传感器2031、温度传感器2032、伺服电机405、卫星传输模块501的具体型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。

需要说明的是，第一电路板1031、第一蓄电池1032、第二电路板2021、第二蓄电池2022、压力传感器2031、温度传感器2032、伺服电机405、卫星传输模块501的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，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 (10)

1.一种海洋用耦合传输温深链，包括接收器（100）、采集器（200）、包塑钢缆（300）、浮标（500）和配重块（600），所述接收器（100）和所述采集器（200）均安装于所述包塑钢缆（300）上，所述包塑钢缆（300）的一端与设置于所述浮标（500）底部的连接架（502）固定连接，所述浮标（500）的顶部设置有卫星传输模块（501），所述包塑钢缆（300）的另一端电连接有释放器（601），所述释放器（601）与所述配重块（600）通过链索固定连接，其特征在于，所述接收器（100）设置有一个，且安装于所述包塑钢缆（300）靠近所述浮标（500）的一端，所述采集器（200）设置于所述接收器（100）的下方，所述采集器（200）设置有多个，且沿所述包塑钢缆（300）的延伸方向等距排布；

所述接收器（100）包括支撑架（101）、第一固定座（102）和第一主仓（103），所述支撑架（101）呈“U”字形结构，所述第一固定座（102）和所述第一主仓（103）均设置于所述支撑架（101）的内侧，所述第一主仓（103）呈中空圆筒状结构，所述第一主仓（103）的内部设置有第一电路板（1031）和第一蓄电池（1032），所述第一主仓（103）的两端分别设置有头端盖（104）和尾端盖（105），所述第一固定座（102）设置于所述尾端盖（105）的一侧，所述第一固定座（102）的一侧开设有贯穿的第一灌胶腔（1021），所述第一固定座（102）的底部设置有第一绕线半磁环（1022）和第一夹线块（1023），所述第一绕线半磁环（1022）的顶部延伸至所述第一灌胶腔（1021）的内部，所述第一固定座（102）的下方设置有第二固定座（106），所述第二固定座（106）的顶部设置有第一半磁环（1061）和第二夹线块（1062），所述第一半磁环（1061）的两端分别于所述第一绕线半磁环（1022）的两端抵接，所述支撑架（101）靠近所述头端盖（104）的一端底部设置有第三夹线块（107），所述第三夹线块（107）的底部设置有第四夹线块（108）；

所述采集器（200）包括第三固定座（201）、第二主仓（202）和探头仓（203），所述第二主仓（202）呈中空圆筒状结构，所述第二主仓（202）的内部设置有第二电路板（2021）和第二蓄电池（2022），所述探头仓（203）设置于所述第二主仓（202）的一端，所述探头仓（203）上设置有压力传感器（2031）和温度传感器（2032），所述第二主仓（202）的另一端设置有密封端盖（204），所述第三固定座（201）设置于所述密封端盖（204）的一侧，所述第三固定座（201）的一侧开设有贯穿的第二灌胶腔（2011），所述第三固定座（201）的底部设置有第二绕线半磁环（2012）和第五夹线块（2013），所述第二绕线半磁环（2012）的顶部延伸所述第二灌胶腔（2011）的内部，所述第三固定座（201）的下方设置有第四固定座（205），所述第四固定座（205）的顶部设置有第二半磁环（2051）和第六夹线块（2052），所述第二半磁环（2051）的两端与所述第二绕线半磁环（2012）的两端抵接，所述第五夹线块（2013）和所述第六夹线块（2052）的内侧均设置有滚珠（2054），所述探头仓（203）的外表面设置有第七夹线块（206），所述第七夹线块（206）的底部设置有第八夹线块（207），所述第七夹线块（206）的内侧开设有主动腔（2061），所述第八夹线块（207）的内侧对称开设有两个辅助腔（2071），所述主动腔（2061）和所述辅助腔（2071）的内部设置有行走机构（400）；

所述行走机构（400）包括主动轮（401）、伺服电机（405）和辅助轮（406），所述主动轮（401）设置于所述主动腔（2061）的内部，所述辅助轮（406）设置于所述辅助腔（2071）的内部，所述主动轮（401）和所述辅助轮（406）的外表面均设置有与所述包塑钢缆（300）的直径相适配的内凹圆弧，所述主动轮（401）和所述辅助轮（406）均与所述包塑钢缆（300）的外表面滑动接触。

2.根据权利要求1所述的一种海洋用耦合传输温深链，其特征在于，所述头端盖（104）上设置有导线接头（1041），所述导线接头（1041）的一端延伸至所述第一主仓（103）的内部与所述第一电路板（1031）电性连接，所述导线接头（1041）的另一端与所述卫星传输模块（501）电线连接，所述尾端盖（105）上设置有第一芯母座（1051），所述第一芯母座（1051）的一端延伸至所述第一灌胶腔（1021）内与所述第一绕线半磁环（1022）电性连接，所述第一芯母座（1051）的另一端与所述第一电路板（1031）电性连接，所述第一灌胶腔（1021）内填充有密封胶。

3.根据权利要求2所述的一种海洋用耦合传输温深链，其特征在于，所述第一绕线半磁环（1022）和所述第一半磁环（1061）的内径和外径均相等，且两端贴合能形成完整的圆环，所述包塑钢缆（300）的中心轴与所述第一绕线半磁环（1022）和所述第一半磁环（1061）的中心轴相重合，所述第一夹线块（1023）和所述第二夹线块（1062）的位置相对应，且分别设置于所述包塑钢缆（300）的两侧，所述第一夹线块（1023）和所述第二夹线块（1062）的内侧均与所述包塑钢缆（300）的外表面抵接，所述第三夹线块（107）和所述第四夹线块（108）的位置相对应，且分别设置于所述包塑钢缆（300）的两侧，所述第三夹线块（107）和所述第四夹线块（108）的内侧均与所述包塑钢缆（300）的外表面抵接。

4.根据权利要求3所述的一种海洋用耦合传输温深链，其特征在于，所述压力传感器（2031）和所述温度传感器（2032）的输出端均与所述第二电路板（2021）的输入端电性连接，所述探头仓（203）的一端设置有护罩（2033），所述护罩（2033）的长度大于所述温度传感器（2032）的长度，所述密封端盖（204）上设置有第二芯母座（2041），所述第二芯母座（2041）的一端延伸至所述第二灌胶腔（2011）的内部与所述第二绕线半磁环（2012）电性连接，所述第二芯母座（2041）的另一端与所述第二电路板（2021）电性连接。

5.根据权利要求4所述的一种海洋用耦合传输温深链，其特征在于，所述第二绕线半磁环（2012）和所述第二半磁环（2051）的内径和外径均相等，且两端贴合能形成完整的圆环，所述包塑钢缆（300）的中心轴与所述第二绕线半磁环（2012）和所述第二半磁环（2051）的中心轴相重合，所述第五夹线块（2013）和所述第六夹线块（2052）的位置相对应，且分别设置于所述包塑钢缆（300）的两侧，所述第五夹线块（2013）和所述第六夹线块（2052）的内侧环形阵列开设有滚珠槽（2053），所述滚珠（2054）内嵌于所述滚珠槽（2053）的内部，所述滚珠（2054）的外表面与所述包塑钢缆（300）的外表面滚动接触，所述第七夹线块（206）和所述第八夹线块（207）的位置相对应，且分别设置于所述包塑钢缆（300）的两侧。

6.根据权利要求5所述的一种海洋用耦合传输温深链，其特征在于，所述主动轮（401）的中心轴两端对称设置有第一滑块（4011），所述主动轮（401）与所述第一滑块（4011）转动连接，所述第一滑块（4011）远离所述包塑钢缆（300）的一侧设置有第一弹簧件（4012），所述第一弹簧件（4012）的另一端与所述主动腔（2061）的侧壁抵接，所述辅助轮（406）的中心轴两端对称设置有第二滑块（4061），所述辅助轮（406）与所述第二滑块（4061）转动连接，所述第二滑块（4061）远离所述包塑钢缆（300）的一侧设置有第四弹簧件（4062），所述第四弹簧件（4062）的另一端与所述辅助腔（2071）的侧壁抵接。

7.根据权利要求6所述的一种海洋用耦合传输温深链，其特征在于，所述主动腔（2061）的一侧开设有控制腔（2062），所述伺服电机（405）设置于所述控制腔（2062）的顶部，所述伺服电机（405）的输入端与所述第二电路板（2021）的输出端电性连接，所述控制腔（2062）的内部设置有连接轴（402），所述连接轴（402）的一端贯穿其中一个所述第一滑块（4011）后与所述主动轮（401）的中心轴固定连接，所述连接轴（402）的另一端固定连接有第一锥齿轮（4021），所述连接轴（402）的上方设置有传动轴（403），所述传动轴（403）与所述连接轴（402）相垂直，所述传动轴（403）的一端固定连接有第二锥齿轮（4031），所述第一锥齿轮（4021）与所述第二锥齿轮（4031）相互啮合，所述传动轴（403）的顶部活动连接有驱动轴（404），所述驱动轴（404）的另一端设置有密封轴承（4051），所述密封轴承（4051）与所述控制腔（2062）的顶部固定连接，所述驱动轴（404）的顶端贯穿所述密封轴承（4051）后与所述伺服电机（405）的输出轴固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种海洋用耦合传输温深链，其特征在于，所述传动轴（403）远离所述第二锥齿轮（4031）的一端开设有盲槽（4032），所述驱动轴（404）的底部延伸至所述盲槽（4032）的内部，所述盲槽（4032）的内部设置有第二弹簧件（4033），所述第二弹簧件（4033）的两端分别与所述驱动轴（404）的端部和所述盲槽（4032）的底部抵接。

9.根据权利要求8所述的一种海洋用耦合传输温深链，其特征在于，所述盲槽（4032）的内侧对称开设有至少四个滑槽（4034），所述滑槽（4034）的延伸方向平行于所述驱动轴（404）的中心轴，所述驱动轴（404）的内部对称开设有四个活动槽（4041），所述活动槽（4041）的内部设置有第三弹簧件（4042）和驱动销（4043），所述驱动销（4043）的一端贯穿所述驱动轴（404）的侧壁后延伸至所述滑槽（4034）的内部，所述滑槽（4034）的宽度与所述驱动销（4043）的直径相适配，所述驱动销（4043）的另一端设置有限位环（4044），所述第三弹簧件（4042）的两端分别与所述限位环（4044）的一侧和所述活动槽（4041）的底部抵接。

10.一种海洋用耦合传输温深链的使用方法，应用于权利要求1~9中任一项所述的一种海洋用耦合传输温深链，其特征在于，包括以下步骤：

S1，温深链投放，将配重块（600）上的释放器（601）与包塑钢缆（300）的一端连接，然后在包塑钢缆（300）上根据监测需求等间距安装采集器（200），并在包塑钢缆（300）的另一端安装接收器（100），然后将包塑钢缆（300）的端部与浮标（500）底部的连接架（502）固定连接形成温深链，同时，将接收器（100）头部的导线接头（1041）连接至浮标（500）上的卫星传输模块（501）上，再通过运输船将温深链移动至监测水域后将温深链缓慢投入海水中；

S2，数据采集传输，采集器（200）上的压力传感器（2031）和温度传感器（2032）实时监测当前深度的海水温度，并将数据传输至第二电路板（2021）上，第二电路板（2021）定时唤醒，将上一时段内保存的数据通过第二绕线半磁环（2012）和第二半磁环（2051）拼接成的磁环组传输至包塑钢缆（300）上，接收器（100）上第一绕线半磁环（1022）和第一半磁环（1061）拼接成的磁环组根据包塑钢缆（300）上磁场信号的变化接收传输的数据，并将接收到的数据传输至第一电路板（1031）上，第一电路板（1031）再通过导线接头（1041）将数据传输至卫星传输模块（501）上并最终发送至岸基接收站；

S3，温深链回收，在完成监测任务后，通过包塑钢缆（300）向释放器（601）传输信号，使释放器（601）与包塑钢缆（300）脱离，释放器（601）及配重块（600）遗留至海底，然后将浮标（500）吊移至运输船上，将包塑钢缆（300）的顶端与连接架（502）分离，并绑设至卷扬装置上，启动卷扬装置，将包塑钢缆（300）回收至运输船上，然后依次将接收器（100）和采集器（200）从包塑钢缆（300）上拆下；

其中，在温深链监测或回收阶段，可通过包塑钢缆（300）向各个采集器（200）发送深度调节指令，采集器（200）上第二电路板（2021）通过磁环组接收到指令后，根据当前压力传感器（2031）检测到的深度控制伺服电机（405）启动，通过行走机构（400）使采集器（200）沿包塑钢缆（300）表面移动至设定深度进行数据采集。

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