【CN109883464A】深海自升式三脚架海底边界层观测系统【专利】
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( 57 )摘要 本发明公开了自升式三脚架海底边界层观
测系统 ，由陆上部分及水下部分组成 ，陆 上部分 包括声学应答释放甲板单元 ，无线电 接收机组 成 ；水下部分由压载锚 ，坐底平台 ，声学应答释放 器 ，海洋观测仪器 ，回收定位设备和三脚架组成 ； 其中坐底平台包括结构框架，固体浮力材料和玻 璃浮球；海洋观测仪器包括ADCP，水下摄像机，透 射计 ，ADV ；回收 定位设备包括闪光灯 ，无线电 信 标机。本发明的 有益效果是 系统结构简单 ，便于 布放和回收 ，数据采集效率高。
2 .按照权利要求1所述自升式三脚架海底边界层观测系统，其特征在于：所述三脚架包 括结构框架、固体浮力材料、聚甲醛卡箍及压载锚；结构框架采用Φ38×4不锈钢316钢管焊 接而成 ，分为上层框架 和支撑腿 ，上层框架 用于安装 测量设备 、释放器 和水面辅助回收 设 备，支撑腿下端安装压载锚，三条支撑腿腿间距2m，支撑腿底座距上层框架底部1 .5m，确保 不扰流 ，三脚架总重约150kg。预留声学 剖面流速仪、透射计、声学点式流速仪、氙气闪光灯 和铱星信标机接口 ，支撑腿内安装弹簧 ，在系统回收中提供初始分离力 ，提高设备回收可靠 性，所有测量仪器采用聚甲醛卡箍固定在结构框架上。
发明内容 [0003] 本发明的目的在于提供自升式三脚架海底边界层观测系统，本发明的有益效果是 系统结构简单 ，便于布放和回收 ，数据采集效率高。 [0004] 本发明所采用的技术方案由陆上部分及水下部分组成，陆上部分包括声学应答释 放甲板单元，铱星信标接收单元组成；水下部分由压载锚，坐底平台，声学应答释放器，海洋 观测仪器 ，回收定位设备 和三脚架组成 ；其中坐底平台包括结构框架 ，固体浮力材料、仪器 固定单元和玻璃浮球；海洋观测仪器包括声学剖面流速仪(ADCP) ，水下摄像机，透射计，声 学点式流速仪(ADV) ；回收定位设备包括闪光灯，铱星信标机。 [0005] 进一步，三脚架包括结构框架、固体浮力材料、聚甲醛卡箍及压载锚；结构框架采 用Φ38×4不锈钢316钢管焊接而成，分为上层框架和支撑腿，上层框架用于安装测量设备、 释放器和水面辅助回收设备，支撑腿下端安装压载锚，三条支撑腿两腿间距2m，支撑腿底座 距上层框架底部1 .5m，确保不扰流，三脚架总重约150kg。预留ADCP、透射计、ADV、氙气闪光 灯和铱星信标机安装接口 ，支撑腿内安装弹簧 ，在系统回收中提供初始分离力 ，提高设备回 收可靠性，所有测量仪器采用聚甲醛卡箍固定在结构框架上。 [0006] 进一步，固体浮力材料选用玻璃微珠材料，牌号GFC-600，密度0 .6g/cm3，安全使用 水深6500m，固体浮力材料分为三块，均匀分布安装，与框架上层平台螺栓连接，每块提供浮 力100kg，总浮力300kg。 [0007] 进一步，压载锚用Q235碳素钢制成，每块重量100kg，共3块 ,总重300kg，压载锚与 支撑腿之间通过直径6mm不锈钢316钢丝绳连接拔销，钢丝绳中间串接调整螺栓收紧钢丝绳 长度，两套应答释放器连接长度0 .6m的短环链两端，短环链上套一个直径160mm的不锈钢圆 环，圆环上同时连接锚上的3根钢丝绳，当应答释放器响应动作后，短环链释放使不锈钢圆 环滑脱，从而使钢丝绳放松，支撑腿上的拔销松脱，释放压载锚。 [0008] 进一步，玻璃浮球外径432mm，空气重量17 .2kg，水下正浮力26kg，自升式三脚架配 置2个玻璃浮球通过凯夫拉缆与结构框架上部连接，用途包括： [0009] (1)三脚架投放时可以稳定坐底平台着底姿态； [0010] (2)三脚架回收时便于打捞； [0011] (3)通过浮球数量调整系统浮力，便于搭载仪器设备扩展。表1为各部件数据。
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910016441 .3
(22)申请日 2019 .01 .08
(71)申请人 中国海洋大学 地址 266100 山东省青岛市崂山区松岭路 238号
(72)发明人 徐景平 任翀 毕乃双 刘书峰 王保铎 段海钦
3 .按照权利要求1所述自升式三脚架海底边界层观测系统，其特征在于：所述固体浮力 材料选用玻璃微珠材料，牌号GFC-600，密度0 .6g/cm3，安全使用水深6500m，固体浮力材料 分为三块，均布安装，与框架上层平台螺栓连接，每块提供浮力100kg，总浮力300kg。
4 .按照权利要求1所述自升式三脚架海底边界层观测系统，其特征在于：所述压载锚用 Q235碳素钢制成，每块重量100kg，共3块 ,总重300kg，压载锚与支撑腿之间通过直径6mm不 锈钢316钢丝绳连接拔销，钢丝绳中间串接调整螺栓收紧钢丝绳长度，两套应答释放器连接 长度0 .6m的短环链两端，短环链上套一个直径160mm的不锈钢圆环，圆环上同时连接锚上的 3根钢丝绳，当应答释放器动作后，短环链释放使不锈钢圆环滑脱，从而使钢丝绳放松，支撑 腿上的拔销松脱，释放压载锚。
权利要求书1页 说明书4页 附图2页
CN 109883464 A
CN 109883464 A
权 利 要 求 书
1/1 页
1 .自升式三脚架海底边界层观测系统，其特征在于：由陆上部分及水下部分组成，陆上 部分包括声学应答释放甲 板单元 ，无线电 接收机组成 ；水下部分由 压载锚 ，坐底平台 ，声学 应答释放器 ，海洋观测仪器 ，回收定位设备 和三脚架组成 ；其中坐底平台包括结构框架 ，固 体浮力材料和玻璃浮球；海洋观测仪器包括ADCP，水下摄像机，透射计，ADV；回收定位设备 包括闪光灯，无线电信标机。
5 .按照权利要求1所述自升式三脚架海底边界层观测系统，其特征在于：所述玻璃浮球 外径432mm，空气重量17 .2kg，水下正浮力26kg，三脚架配置2个玻璃浮球通过凯夫拉缆与结 构框架上部连接，用途包括：
(1)三脚架投放时可以稳定坐底平台着底姿态； (2)三脚架回收时便于打捞； (3)通过浮球数量调整系统浮力，便于搭载仪器设备扩展。表1为各部件数据。
2
CN 109883464 A
说 明 书
1/4 页
深海自升式三脚架海底边界层观测系统
技术领域 [0001] 本发明属于海洋探测技术领域，涉及自升式三脚架海底边界层观测系统。
背景技术 [0002] 自升式三脚架海底边界层观测系统可正常工作于海深6000米处，用于采集深海海 底图像视频、底边界流及温盐、浊度等长期连续观测数据，可用于深海底边界层沉积动力学 研究。系统布放于海底，通过声学释放器进行系统回收。
(74)专利代宏伟
(51)Int .Cl . G01D 11/30(2006 .01) F16M 11/22(2006 .01)
(10)申请公布号 CN 109883464 A (43)申请公布日 2019.06.14
( 54 )发明 名称 深海自升式三脚架海底边界层观测系统
测系统 ，由陆上部分及水下部分组成 ，陆 上部分 包括声学应答释放甲板单元 ，无线电 接收机组 成 ；水下部分由压载锚 ，坐底平台 ，声学应答释放 器 ，海洋观测仪器 ，回收定位设备和三脚架组成 ； 其中坐底平台包括结构框架，固体浮力材料和玻 璃浮球；海洋观测仪器包括ADCP，水下摄像机，透 射计 ，ADV ；回收 定位设备包括闪光灯 ，无线电 信 标机。本发明的 有益效果是 系统结构简单 ，便于 布放和回收 ，数据采集效率高。
2 .按照权利要求1所述自升式三脚架海底边界层观测系统，其特征在于：所述三脚架包 括结构框架、固体浮力材料、聚甲醛卡箍及压载锚；结构框架采用Φ38×4不锈钢316钢管焊 接而成 ，分为上层框架 和支撑腿 ，上层框架 用于安装 测量设备 、释放器 和水面辅助回收 设 备，支撑腿下端安装压载锚，三条支撑腿腿间距2m，支撑腿底座距上层框架底部1 .5m，确保 不扰流 ，三脚架总重约150kg。预留声学 剖面流速仪、透射计、声学点式流速仪、氙气闪光灯 和铱星信标机接口 ，支撑腿内安装弹簧 ，在系统回收中提供初始分离力 ，提高设备回收可靠 性，所有测量仪器采用聚甲醛卡箍固定在结构框架上。
发明内容 [0003] 本发明的目的在于提供自升式三脚架海底边界层观测系统，本发明的有益效果是 系统结构简单 ，便于布放和回收 ，数据采集效率高。 [0004] 本发明所采用的技术方案由陆上部分及水下部分组成，陆上部分包括声学应答释 放甲板单元，铱星信标接收单元组成；水下部分由压载锚，坐底平台，声学应答释放器，海洋 观测仪器 ，回收定位设备 和三脚架组成 ；其中坐底平台包括结构框架 ，固体浮力材料、仪器 固定单元和玻璃浮球；海洋观测仪器包括声学剖面流速仪(ADCP) ，水下摄像机，透射计，声 学点式流速仪(ADV) ；回收定位设备包括闪光灯，铱星信标机。 [0005] 进一步，三脚架包括结构框架、固体浮力材料、聚甲醛卡箍及压载锚；结构框架采 用Φ38×4不锈钢316钢管焊接而成，分为上层框架和支撑腿，上层框架用于安装测量设备、 释放器和水面辅助回收设备，支撑腿下端安装压载锚，三条支撑腿两腿间距2m，支撑腿底座 距上层框架底部1 .5m，确保不扰流，三脚架总重约150kg。预留ADCP、透射计、ADV、氙气闪光 灯和铱星信标机安装接口 ，支撑腿内安装弹簧 ，在系统回收中提供初始分离力 ，提高设备回 收可靠性，所有测量仪器采用聚甲醛卡箍固定在结构框架上。 [0006] 进一步，固体浮力材料选用玻璃微珠材料，牌号GFC-600，密度0 .6g/cm3，安全使用 水深6500m，固体浮力材料分为三块，均匀分布安装，与框架上层平台螺栓连接，每块提供浮 力100kg，总浮力300kg。 [0007] 进一步，压载锚用Q235碳素钢制成，每块重量100kg，共3块 ,总重300kg，压载锚与 支撑腿之间通过直径6mm不锈钢316钢丝绳连接拔销，钢丝绳中间串接调整螺栓收紧钢丝绳 长度，两套应答释放器连接长度0 .6m的短环链两端，短环链上套一个直径160mm的不锈钢圆 环，圆环上同时连接锚上的3根钢丝绳，当应答释放器响应动作后，短环链释放使不锈钢圆 环滑脱，从而使钢丝绳放松，支撑腿上的拔销松脱，释放压载锚。 [0008] 进一步，玻璃浮球外径432mm，空气重量17 .2kg，水下正浮力26kg，自升式三脚架配 置2个玻璃浮球通过凯夫拉缆与结构框架上部连接，用途包括： [0009] (1)三脚架投放时可以稳定坐底平台着底姿态； [0010] (2)三脚架回收时便于打捞； [0011] (3)通过浮球数量调整系统浮力，便于搭载仪器设备扩展。表1为各部件数据。
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910016441 .3
(22)申请日 2019 .01 .08
(71)申请人 中国海洋大学 地址 266100 山东省青岛市崂山区松岭路 238号
(72)发明人 徐景平 任翀 毕乃双 刘书峰 王保铎 段海钦
3 .按照权利要求1所述自升式三脚架海底边界层观测系统，其特征在于：所述固体浮力 材料选用玻璃微珠材料，牌号GFC-600，密度0 .6g/cm3，安全使用水深6500m，固体浮力材料 分为三块，均布安装，与框架上层平台螺栓连接，每块提供浮力100kg，总浮力300kg。
4 .按照权利要求1所述自升式三脚架海底边界层观测系统，其特征在于：所述压载锚用 Q235碳素钢制成，每块重量100kg，共3块 ,总重300kg，压载锚与支撑腿之间通过直径6mm不 锈钢316钢丝绳连接拔销，钢丝绳中间串接调整螺栓收紧钢丝绳长度，两套应答释放器连接 长度0 .6m的短环链两端，短环链上套一个直径160mm的不锈钢圆环，圆环上同时连接锚上的 3根钢丝绳，当应答释放器动作后，短环链释放使不锈钢圆环滑脱，从而使钢丝绳放松，支撑 腿上的拔销松脱，释放压载锚。
权利要求书1页 说明书4页 附图2页
CN 109883464 A
CN 109883464 A
权 利 要 求 书
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1 .自升式三脚架海底边界层观测系统，其特征在于：由陆上部分及水下部分组成，陆上 部分包括声学应答释放甲 板单元 ，无线电 接收机组成 ；水下部分由 压载锚 ，坐底平台 ，声学 应答释放器 ，海洋观测仪器 ，回收定位设备 和三脚架组成 ；其中坐底平台包括结构框架 ，固 体浮力材料和玻璃浮球；海洋观测仪器包括ADCP，水下摄像机，透射计，ADV；回收定位设备 包括闪光灯，无线电信标机。
5 .按照权利要求1所述自升式三脚架海底边界层观测系统，其特征在于：所述玻璃浮球 外径432mm，空气重量17 .2kg，水下正浮力26kg，三脚架配置2个玻璃浮球通过凯夫拉缆与结 构框架上部连接，用途包括：
(1)三脚架投放时可以稳定坐底平台着底姿态； (2)三脚架回收时便于打捞； (3)通过浮球数量调整系统浮力，便于搭载仪器设备扩展。表1为各部件数据。
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CN 109883464 A
说 明 书
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深海自升式三脚架海底边界层观测系统
技术领域 [0001] 本发明属于海洋探测技术领域，涉及自升式三脚架海底边界层观测系统。
背景技术 [0002] 自升式三脚架海底边界层观测系统可正常工作于海深6000米处，用于采集深海海 底图像视频、底边界流及温盐、浊度等长期连续观测数据，可用于深海底边界层沉积动力学 研究。系统布放于海底，通过声学释放器进行系统回收。
(74)专利代宏伟
(51)Int .Cl . G01D 11/30(2006 .01) F16M 11/22(2006 .01)
(10)申请公布号 CN 109883464 A (43)申请公布日 2019.06.14
( 54 )发明 名称 深海自升式三脚架海底边界层观测系统