一種遠(yuǎn)海機(jī)動(dòng)潮汐水位監(jiān)測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種遠(yuǎn)海機(jī)動(dòng)潮汐水位監(jiān)測裝置，屬于海洋水文探測技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]海洋科學(xué)是一門以觀測為基礎(chǔ)的科學(xué)，海洋潮汐水位是重要的海洋水文環(huán)境要素之一，其監(jiān)測數(shù)據(jù)是海洋經(jīng)濟(jì)開發(fā)和海上國防建設(shè)的重要基礎(chǔ)資料。傳統(tǒng)的海洋潮汐水位監(jiān)測多采用在沿岸和島嶼上建設(shè)長期固定驗(yàn)潮站的方式進(jìn)行。隨著海洋立體監(jiān)測網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，開始采取近岸水下水位監(jiān)測儀(自容式和實(shí)時(shí)式均有使用)和衛(wèi)星高度計(jì)的觀測與固定驗(yàn)潮站監(jiān)測相配合的方式，實(shí)施近海水位變化的監(jiān)測;對(duì)于內(nèi)陸水域的水位常規(guī)監(jiān)測，多采取在湖泊和河道中建設(shè)長期固定水位監(jiān)測站的方式;在內(nèi)陸水災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測中，建有以水文應(yīng)急監(jiān)測車為核心的現(xiàn)場監(jiān)測方式;對(duì)于長期水位監(jiān)測站被毀，且搶險(xiǎn)人員和車輛難以抵達(dá)現(xiàn)場觀測的特殊場合，則通過遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)結(jié)合地形匹配技術(shù)，推算水位變化、水域面積和受災(zāi)情況，如對(duì)堰塞湖災(zāi)情的監(jiān)測。在涉及遠(yuǎn)海重要海域潮汐特征和全球大洋潮汐模式的研究中，深海水下水位監(jiān)測儀(也稱深海驗(yàn)潮站)已有使用。但是，對(duì)于突發(fā)性、災(zāi)害性強(qiáng)海洋動(dòng)力過程(如地震海嘯、臺(tái)風(fēng)引起的風(fēng)暴潮等)和遠(yuǎn)海敏感區(qū)域的海洋水位監(jiān)測需求來說，現(xiàn)有的監(jiān)測手段均存在嚴(yán)重不足。
[0003]在遠(yuǎn)海機(jī)動(dòng)水文環(huán)境現(xiàn)場探測手段方面，最值得關(guān)注的是國外發(fā)達(dá)國家自二十世紀(jì)六十年代開始研制的機(jī)載拋棄式海洋水文探測系統(tǒng)。以美國Sippican公司為代表，技術(shù)相對(duì)成熟，已有針對(duì)剖面水文要素測量的系列產(chǎn)品，如AXCTD(機(jī)載溫鹽深剖面計(jì))、AXSV(機(jī)載聲速剖面計(jì))和AXCP(機(jī)載流速剖面計(jì))等，能夠在一次任務(wù)航線上，利用同一種探測平臺(tái)快速獲取遠(yuǎn)海目標(biāo)海域的多要素實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，是至今機(jī)動(dòng)性最好的遠(yuǎn)?，F(xiàn)場探測手段。但是，相關(guān)技術(shù)對(duì)非盟友國家嚴(yán)格封鎖，產(chǎn)品主要應(yīng)用于美海軍，僅在一些多國聯(lián)合大型海洋調(diào)查中偶有使用，至今尚無應(yīng)用該體制的潮汐水位監(jiān)測的相關(guān)技術(shù)研究和應(yīng)用的報(bào)導(dǎo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述技術(shù)問題，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種遠(yuǎn)海機(jī)動(dòng)潮汐水位監(jiān)測裝置，將新型遠(yuǎn)海機(jī)動(dòng)水文環(huán)境監(jiān)測體系同水聲聲學(xué)測深、水下壓力測深技術(shù)相結(jié)合，應(yīng)用于遠(yuǎn)海區(qū)域強(qiáng)海洋動(dòng)力過程、遠(yuǎn)海軍事行動(dòng)和內(nèi)陸搶險(xiǎn)救災(zāi)中的潮汐水位監(jiān)測，能夠有效解決特殊條件下潮汐水位監(jiān)測的安全性、隱蔽性、環(huán)境適應(yīng)性和同步探測的問題。
[0005]本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種遠(yuǎn)海機(jī)動(dòng)潮汐水位監(jiān)測裝置，包括筒狀主浮體、筒狀錨體、監(jiān)測盒體、第一天線、第一反應(yīng)盒體、活塞、第一爆破裝置、蓋板、第二天線、壓力傳感器、定位測控裝置、第一電源、系纜繩、第二爆破裝置、隔板、聲學(xué)換能器和第二電源;其中，筒狀錨體的其中一端為敞開端，另一端為封閉端；隔板的尺寸與筒狀錨體的內(nèi)徑相適應(yīng)，隔板設(shè)置于筒狀錨體內(nèi)部，將筒狀錨體內(nèi)部分為連接其封閉端的下腔體，以及連接其敞開端的上腔體，聲學(xué)換能器和第二電源設(shè)置于筒狀錨體內(nèi)部的下腔體中；定位測控裝置和第一電源設(shè)置在監(jiān)測盒體內(nèi)部，其中，定位測控裝置中包括處理器，以及分別與處理器相連接的定位通信模塊、聲學(xué)測深電路、壓力測深電路、信號(hào)切換電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器;監(jiān)測盒體表面設(shè)置測壓口，壓力傳感器設(shè)置在監(jiān)測盒體內(nèi)部，并通過測壓口測量海水壓力，處理器經(jīng)過壓力測深電路與壓力傳感器相連接;第二爆破裝置設(shè)置于筒狀錨體內(nèi)部隔板上，且面向筒狀錨體的敞開端，同時(shí)，第二爆破裝置與定位測控裝置中的處理器相連接;第二天線設(shè)置于監(jiān)測盒體內(nèi)部的其中一端;監(jiān)測盒體通過系纜繩連接在筒狀錨體上，且系纜繩穿過第二爆破裝置;定位測控裝置中的處理器經(jīng)過信號(hào)切換電路分別連接第一電源、第二電源，其中，信號(hào)切換電路與第二電源之間的導(dǎo)線穿過第二爆破裝置;定位測控裝置中的處理器經(jīng)過聲學(xué)測深電路與聲學(xué)換能器相連接，且定位測控裝置中的聲學(xué)測深電路與聲學(xué)換能器之間的導(dǎo)線穿過第二爆破裝置;監(jiān)測盒體的外徑與筒狀錨體的內(nèi)徑相適應(yīng)，監(jiān)測盒體活動(dòng)放置于筒狀錨體內(nèi)部的上腔體中，蓋板的尺寸與筒狀錨體敞開端的口徑相適應(yīng)，蓋板封蓋住筒狀錨體的敞開端;蓋板上背向筒狀錨體內(nèi)部的表面經(jīng)第一爆破裝置與活塞相連接，且定位測控裝置中的處理器與第一爆破裝置相連接;第一反應(yīng)盒體設(shè)置于活塞上背向第一爆破裝置的表面上，第一反應(yīng)盒體表面設(shè)置至少一個(gè)通孔，第一反應(yīng)盒體中放置能夠產(chǎn)生氣體的化學(xué)物質(zhì)、以及該物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)的觸發(fā)裝置，定位測控裝置中的處理器與該觸發(fā)裝置相連接，且處理器與該觸發(fā)裝置之間的導(dǎo)線穿過第一爆破裝置;筒狀主浮體的其中一端為封閉端，另一端為敞開端;活塞的外徑與筒狀主浮體內(nèi)部的內(nèi)徑相適應(yīng)，筒狀錨體以其敞開端面向筒狀主浮體敞開端的方向，活動(dòng)設(shè)置于筒狀主浮體內(nèi)部，且筒狀錨體在活塞的推動(dòng)下向筒狀主浮體的敞開端移動(dòng)，筒狀主浮體敞開端口位置設(shè)置限位卡，限制筒狀錨體及其內(nèi)部各部件移出筒狀主浮體;第一天線設(shè)置于筒狀主浮體封閉端的表面上，定位測控裝置中的處理器經(jīng)過信號(hào)切換電路分別連接第一天線、第二天線，其中，信號(hào)切換電路與第一天線之間的導(dǎo)線穿過第一爆破裝置;監(jiān)測盒體、連接監(jiān)測盒體的系纜繩，以及監(jiān)測盒體內(nèi)部設(shè)置的各部件三者的重量和小于監(jiān)測盒體與連接監(jiān)測盒體的系纜繩在海水中的浮力和，且該三者的重量加上筒狀錨體、聲學(xué)換能器、第二電源、第二爆破裝置四者的重量大于筒狀錨體、聲學(xué)換能器、第二電源、第二爆破裝置、監(jiān)測盒體和連接監(jiān)測盒體的系纜繩六者在海水中的浮力之和。
[0006]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:還包括收縮氣囊和第二反應(yīng)盒體，其中，第二反應(yīng)盒體設(shè)置于所述監(jiān)測盒體表面上，第二反應(yīng)盒體表面設(shè)置至少一個(gè)通孔，且收縮氣囊的開口與第二反應(yīng)盒體通孔密封連接，第二反應(yīng)盒體中放置能夠產(chǎn)生氣體的化學(xué)物質(zhì)、以及該物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)的觸發(fā)裝置，所述定位測控裝置中的處理器與該觸發(fā)裝置相連接;第二天線設(shè)置于收縮氣囊的表面。
[0007]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述處理器為低功耗微處理器。
[0008]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述低功耗微處理器為MSP430單片機(jī)。
[0009]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述聲學(xué)換能器為適用海水測深15米?25米的聲學(xué)換能器。
[0010]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述壓力傳感器為適用海水10米?25米深度壓力的壓力傳感器。
[0011]本發(fā)明所述一種遠(yuǎn)海機(jī)動(dòng)潮汐水位監(jiān)測裝置采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:
(1)本發(fā)明設(shè)計(jì)的一種遠(yuǎn)海機(jī)動(dòng)潮汐水位監(jiān)測裝置，將新型遠(yuǎn)海機(jī)動(dòng)水文環(huán)境監(jiān)測體系同水聲聲學(xué)測深、水下壓力測深兩大在水位監(jiān)測領(lǐng)域具有良好應(yīng)用前景的先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合，提出了一種適用于特殊需求的潮汐水位監(jiān)測新方法，有效解決了特殊條件下潮汐水位監(jiān)測的安全性、隱蔽性、環(huán)境適應(yīng)性和同步探測的問題；
(2)本發(fā)明設(shè)計(jì)的一種遠(yuǎn)海機(jī)動(dòng)潮汐水位監(jiān)測裝置，應(yīng)用于潮汐水位監(jiān)測，具有更好的機(jī)動(dòng)性和隱蔽性，可對(duì)特殊區(qū)域或重要航線進(jìn)行密集探測，具有多點(diǎn)同步探測能力，探測單元可以預(yù)先布設(shè)并按需獲取數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)回收具有更好的保密性和抗干擾能力，建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)成本更低；
(3)本發(fā)明設(shè)計(jì)的一種遠(yuǎn)海機(jī)動(dòng)潮汐水位監(jiān)測裝置中，采用筒狀錨體，通過系纜繩連接監(jiān)測盒體的水下駐底方式，使監(jiān)測盒體與海底保持一定安全距離，可減小水下推移物和沉淀物污染所設(shè)計(jì)壓力傳感器探頭的可能性，提高潮汐水位監(jiān)測的環(huán)境適應(yīng)性；
(4)本發(fā)明設(shè)計(jì)的一種遠(yuǎn)海機(jī)動(dòng)潮汐水位監(jiān)測裝置，應(yīng)用于潮汐水位監(jiān)測，具有更好的靈活性和機(jī)動(dòng)性，可通過岸邊布放、船載布放和空投布放等多種方式實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場探測單元的布放。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明設(shè)計(jì)一種遠(yuǎn)海機(jī)動(dòng)潮汐水位監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明設(shè)計(jì)一種遠(yuǎn)海機(jī)動(dòng)潮汐水位監(jiān)測裝置的應(yīng)用狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明設(shè)計(jì)一種遠(yuǎn)海機(jī)動(dòng)潮汐水位監(jiān)測裝置的實(shí)際應(yīng)用中尋地示意圖；
圖4是本發(fā)明設(shè)計(jì)一種遠(yuǎn)海機(jī)動(dòng)潮汐水位監(jiān)測裝置的實(shí)際應(yīng)用中下沉、駐底與監(jiān)測示意圖；
圖5是本發(fā)明設(shè)計(jì)一種遠(yuǎn)海機(jī)動(dòng)潮汐水位監(jiān)測裝置的實(shí)際應(yīng)用中上浮數(shù)傳示意圖。
[0013]其中，1.筒狀主浮體，2.筒狀錨體，3.第一天線，4.第一反應(yīng)盒體，5.活塞，6.第一爆破裝置，7.蓋板，8.第二天線，9.定位測控裝置，10.第一電源，11.系纜繩，12.第二爆破裝置，13.聲學(xué)換能器，14.第二電源，15.隔板，16.測壓口，17.收縮氣囊，18.第二反應(yīng)盒體，19.監(jiān)測盒體，20.壓力傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合說明書附圖針對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0015]如圖1所示，本發(fā)明設(shè)計(jì)的一種遠(yuǎn)海機(jī)動(dòng)潮汐水位監(jiān)測裝置在實(shí)際應(yīng)用中，包括筒狀主浮