北冰洋浅水型拖曳式温盐深监测系统

摘要

本发明涉及一种北冰洋浅水型拖曳式温盐深监测系统。包括：用于气象观测及控制、卫星通信、供电的冰基浮标装置、用于浮力转换与升降控制，进行海水温度、盐度、深度测量的水下剖面探测浮标装置和用于冰基浮标装置和水下剖面探测浮标装置的连接，提供数据信号线、高强度拉力电缆、耐海水腐蚀的硫化接头的高强度拖曳电缆装置。本发明可以进行水下温盐深剖面测量，测量深度为冰层下0-120米，填补了国际上远海120米以浅观测手段匮乏的空白，实现了同一区域水文和气象同步观测；该系统的采用超大容量的锂电池供电系统，提高了系统的使用寿命，该发明具有非常大的推广应用价值，可以推广应用到国际上从事极区研究的相关领域。

主权项

一种北冰洋浅水型拖曳式温盐深监测系统，包括：1）冰基浮标装置：用于气象观测及控制、卫星通信、供电；2）水下剖面探测浮标装置：用于浮力转换与升降控制，进行海水温度、盐度、深度测量；所述的水下剖面探测浮标装置包括下部电缆拉头铰接环，温度测量传感器、盐度测量传感器、压力测量传感器、传感器保护罩、浮力舱体、水下控制单元、内油囊、直流电机、电动旋转阀、单向阀、液压马达、后端盖、外油囊、油囊保护罩、浮标水密接口、壳体；壳体内部初始状态设定为负压，使内油囊与外油囊形成压力差；壳体上部连接温度、盐度、压力测量传感器，传感器四周套CTD保护罩，保护罩顶端的下部电缆拉头铰接环固定拖曳电缆装置的下部拉环；该装置的中部是浮力舱，浮力舱上端安装水下控制单元，内油囊设置在舱体内部，外油囊设置在舱体外部，内油囊与外油囊之间有液压马达，液压马达通过油管与内油囊、外油囊连接，液压马达和外油囊之间装有单向阀，外油囊和内油囊之间装有电动旋转阀，微型直流电机带动油马达旋转；浮力舱后端盖连接外油囊，水下剖面探测浮标装置的水密接口连接拖曳缆装置的下端水密接头；所述的水下控制单元包括：子控制器与时钟电路单元、电源管理单元、数据采集与存储单元以及电机控制单元；3）拖曳电缆装置：用于冰基浮标装置和水下剖面探测浮标装置的连接；其特征在于：所述的冰基浮标装置包括锂电池组、上部信号缆水密接口、温度和相对湿度传感器、气压传感器、GPS定位模块、Argos卫星通信模块、冰上中央控制单元、电池舱、浮标浮力圈、上部电缆拉头铰接环、不锈钢管；冰基浮标装置的上部用不锈钢管组成山字形连接支架，支架左侧支撑气压传感器和GPS定位模块，支架中间支撑温度和相对湿度传感，支架右侧支撑Argos卫星通信模块，各传感器的信号线连接冰上中央控制单元；冰上中央控制单元安装在冰基浮标装置标体内部，四周嵌套浮力圈；电池舱位于冰基浮标装置的下部，锂电池组装在电池舱内部，上部电缆拉头铰接环连接拖曳电缆装置的上部拉环，冰基浮标装置上部信号缆水密接口连接拖曳电缆装置的上端水密接头；所述的拖曳电缆装置由两根电源线加两对信号线成缆，每根缆芯外绕包聚酯，电源线和信号线绞和后套隔离层，沿隔离层编织芳纶拉力层，最外层是聚氨酯护套。