一种低能耗浮式海气自动观测平台的制作方法

本发明属于海洋观测领域，具体为一种低能耗浮式海气自动观测平台。

背景技术：

1、海气观测作为了解和监测海洋环境、气候变化、天气系统、海洋生态和资源等方面的重要手段，扮演着不可或缺的角色。通过海气观测，可以获取海洋表面和大气层的温度、盐度、气压、湿度等数据，帮助科学家了解海洋和大气的动态变化和规律。这些数据对于气候预测、天气预报、海洋资源开发、海洋生态保护等方面具有重要意义，对人类社会的可持续发展起着关键作用。

2、传统的海气观测装置通常依赖于蓄电池供应电力，以运行传感器、通信设备和其他电子设备。然而，在海洋环境中电力的补充是非常困难的，尤其是在远海等偏远地区，更换能源供应设备面临着成本高、操作复杂和风险大等问题。长期连续自动观测需要持续消耗能量，特别是需要设备多次上浮下沉的海洋剖面观测。目前，大多数海气自动观测设备主要进行大气、海表观测，而剖面观测尚未得到充分发展。

3、因此，设计一种低能耗浮式海气自动观测平台，通过合理利用弹力、重力和浮力替代单纯的直接拉动缆绳，有效地减少能量的消耗，实现大气、海表、剖面的同步自动观测，并通过综合考虑空间布局进行整体协调，实现气象、海表、海洋剖面多维度的同步自动观测具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术的不足，提供了一种低能耗浮式海气自动观测平台。

2、本发明包括气象观测模块、海表监测模块和剖面观测模块；

3、所述气象观测模块用于提供浮力平台，在保障供电和提供设备安置空间的同时，实现对于气象数据的观测；

4、所述海表监测模块用于在防止所述浮力平台漂流的同时，实现对海表数据的观测；

5、所述剖面观测模块位于所述气象观测模块下方，用于以低能耗方式完成对海洋剖面的自动观测。

6、本发明由于采用上述技术方案，低能耗浮式海气自动观测平台通过设置气象观测模块，搭建了一个的浮式平台，在实现较为稳定进行气象数据的观测同时，也为剖面观测模块的布置提供了结构基础和电力基础。通过设置海表监测模块，在实现对海表定点观测的同时，也以锚链保障了整个平台的抗漂流能力。通过构造剖面观测模块，创新性地设计了重力调节仓，利用仓内水体和空气比例的调节来调整重力，改变浮力和重力的合力，从而实现装置的上浮或下沉，有效替代了传统的使用绳索直接拉升装置的高能耗方案。同时，利用发条将剖面观测模块下沉过程中的部分能量转化为弹性势能，在装置上浮过程中释放，减少了能量的消耗，从而实现了低能耗的海洋气象自动观测。此外，本发明还在绳上设置若干的浮体条，这既能够保护绳，提高绳的使用寿命，同时也增大了浮力，进一步减少了让装置上浮时的能量消耗。

技术特征：

1.一种低能耗浮式海气自动观测平台，包括气象观测模块、海表监测模块和剖面观测模块；

2.根据权利要求1所述的一种低能耗浮式海气自动观测平台，其特征在于：所述气象观测模块包括通信天线、气象探测器、空心支撑桶、太阳能电池板和数据采集器；

3.根据权利要求1所述的一种低能耗浮式海气自动观测平台，其特征在于：所述海表监测模块包括浮体块、连接锁链、第一海洋探测器和锚链；

4.根据权利要求1所述的一种低能耗浮式海气自动观测平台，其特征在于：所述气象观测模块还包括控制中心，所述控制中心用于控制所述电控气阀和电控闸门，调整进气、进水、排气和排水的时间；

5.根据权利要求4所述的一种低能耗浮式海气自动观测平台，其特征在于：所述浮体外壳还包括蓄电池，用于储存和供应电力。

6.根据权利要求3所述的一种低能耗浮式海气自动观测平台，其特征在于：所述第一海洋探测器能够探测海洋温度、海洋盐度、海洋流速、流向、海洋水位、溶解氧浓度和ph值。

7.根据权利要求1所述的一种低能耗浮式海气自动观测平台，其特征在于：还包括浮体条，固定于所述绳，用于提高绳的浮力，减少所述第二海洋探测器上浮时的能量消耗；

8.根据权利要求7所述的一种低能耗浮式海气自动观测平台，其特征在于：还包括连接杆，所述连接杆用于支撑所述绳通道。

9.根据权利要求1所述的一种低能耗浮式海气自动观测平台，其特征在于：所述第二海洋探测器能够探测海洋温度、海洋盐度、海洋流速和流向。

技术总结本发明公开了一种低能耗浮式海气自动观测平台。本发明包括气象观测模块、海表监测模块和剖面观测模块；气象观测模块用于提供浮力平台，在保障供电和提供设备安置空间的同时，实现对于气象数据的观测；海表监测模块用于在防止所述浮力平台漂流的同时，实现对海表数据的观测；剖面观测模块位于所述气象观测模块下方，用于以低能耗方式完成对海洋剖面的自动观测。本发明引入重力调节仓，利用仓内水体和空气比例的调节来调整重力，改变浮力和重力的合力，从而实现装置的上浮或下沉，有效替代了传统的使用绳索直接拉升装置的高能耗方案，同时，利用发条将剖面观测模块下沉过程中的部分能量转化为弹性势能，在装置上浮过程中释放，减少了能量的消耗。技术研发人员：李乾,陈如彦,贺治国,刘勇辉,刘玄成,张昕,张赛受保护的技术使用者：东海实验室技术研发日：技术公布日：2024/7/15