一种基于油嚢浮力调节的升降式潜标通讯浮标及工作方法与流程

本发明属于海洋环境观测，尤其是一种基于油嚢浮力调节的升降式潜标通讯浮标及工作方法。

背景技术：

1、海洋是生命的摇篮、资源的宝库、交通的要道，也是兵戎相见的战场。

2、潜标是海洋环境监测中最可靠、最准确的手段之一，在应用海域范围、观测数据质量以及海上监测具有显著优势，可为深海动力环境预报提供资料支撑。目前在西太平洋、东印度洋和南海已建立起大洋潜标观测网络。随着海洋环境预报需求的提高，对海洋环境数据的实时获取要求不断提升，实时(准实时)传输潜标技术被提出。它集潜标与浮标的技术优势，既可进行深海水文环境多要素长期连续、定点多层隐藏监测，又可及时将测量数据传送到地面数据中心，具有系统集成度高、观测隐藏性好、不易遭受破坏、数据时效性强等特点。目前，潜标观测的海洋环境资料依靠通讯浮标来实现实时(准实时)传输，但是通讯浮标长期漂浮在水面，容易被破坏，使用时间减少，降低了潜标数据连续传输时间。因此，提高通讯浮标的使用时间，能够更大的发挥潜标海洋环境观测资料实时(准实时)传输的效能。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种基于油嚢浮力调节的升降式潜标通讯浮标及工作方法，基于实时(准实时)潜标，在实时通讯浮标上集成油嚢浮力调节装置，通讯浮标根据指令控制，下沉至水下进行半潜隐藏，上浮至表面进行传输数据，提高了实时(准实时)潜标观测的稳定性、可靠性和实效性。

2、本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

3、一种基于油嚢浮力调节的升降式潜标通讯浮标，包括天线、筒体、油泵用于控制电机、油囊调节装置、电池和配重块，其中天线安装在筒体的顶部，配重块安装在筒体的底部，电池安装在筒体内部的底边上，油囊调节装置安装在筒体的中部，其中，天线用于向卫星传输监测到的数据，电池用于给油囊调节装置以及通讯浮标下方连接的监测装置供电，配重块用于保证通讯浮标的方向、油泵用于驱动油囊调节装置中的油嚢体积增大或缩小。

4、而且，所述筒体内部与电池和油囊调节装置形成的中间空隙通过泡沫材料填充，用于固定电池在筒体的相对位置，防止电池脱落。

5、而且，所述油囊浮力调节装置包括壳体连接件、管路连接件、油囊支撑件、高压油囊、低压油囊、高压油囊密封板、低压油囊密封板和高压油囊连接件，其中，高压油囊设置在油囊支撑件的底部，并通过高压油囊密封板进行连接，高压油囊密封板通过高压油囊连接件连接与油囊支撑件进行连接，低压油囊设置在油囊支撑件的两侧，并通过低压油囊密封板与油囊支撑件进行固定，油囊支撑件通过壳体连接件与筒体连接，用于固定油囊浮力调节装置在筒体中的相对位置。

6、而且，所述管路连接件中部设有通孔，高压油囊密封板与管路连接件连接位置设有相应通孔，输油管路的一端连接高压油囊，输油管路的另一端连接低压油囊，输油管路通过管路连接件固定在油囊支撑件内部，输油管路通过油泵进行油液的传输。

7、一种基于油嚢浮力调节的升降式潜标通讯浮标的工作方法，高压油囊、高压油囊密封板和高压油囊连接件组成高压驱动系统，低压油囊和低压油囊密封板组成低压驱动系统，油囊浮力调节装置通过油泵调节高压油囊和低压油囊之间油液的含量实现浮标在水下的沉浮运动，当油泵驱动高压油囊向低压油囊输油时，高压油囊体积减小，通讯浮标进行上浮，当油泵驱动低压油囊向高压油囊输油时，高压油囊体积增大，通讯浮标进行上浮。

8、本发明的优点和积极效果是：

9、本发明通过通讯浮标内部油泵对高压油囊和低压油囊的油液进行传输，进而调节高压油嚢体积增大或缩小可以分别使浮力增加或减小，使通讯浮标可以在水中实现上浮或下沉，通过上浮至水面时可以通过卫星中继向岸基传输数据，下沉至水中可以安全隐藏，降低被破坏的风险。本发明油嚢浮力调节装置可以根据程序指令和海洋水文特点定时或不定时的上浮和下潜，指令可以通过中继卫星发送给浮力调节装置，进行浮力的实时控制。

技术特征：

1.一种基于油嚢浮力调节的升降式潜标通讯浮标，其特征在于：包括天线、筒体、油泵用于控制电机、油囊调节装置、电池和配重块，其中天线安装在筒体的顶部，配重块安装在筒体的底部，电池安装在筒体内部的底边上，油囊调节装置安装在筒体的中部，其中，天线用于向卫星传输监测到的数据，电池用于给油囊调节装置以及通讯浮标下方连接的监测装置供电，配重块用于保证通讯浮标的方向、油泵用于驱动油囊调节装置中的油嚢体积增大或缩小。

2.根据权利要求1所述的一种基于油嚢浮力调节的升降式潜标通讯浮标，其特征在于：所述筒体内部与电池和油囊调节装置形成的中间空隙通过泡沫材料填充，用于固定电池在筒体的相对位置，防止电池脱落。

3.根据权利要求1所述的一种基于油嚢浮力调节的升降式潜标通讯浮标及工作方法，其特征在于：所述油囊浮力调节装置包括壳体连接件、管路连接件、油囊支撑件、高压油囊、低压油囊、高压油囊密封板、低压油囊密封板和高压油囊连接件，其中，高压油囊设置在油囊支撑件的底部，并通过高压油囊密封板进行连接，高压油囊密封板通过高压油囊连接件连接与油囊支撑件进行连接，低压油囊设置在油囊支撑件的两侧，并通过低压油囊密封板与油囊支撑件进行固定，油囊支撑件通过壳体连接件与筒体连接，用于固定油囊浮力调节装置在筒体中的相对位置。

4.根据权利要求3所述的一种基于油嚢浮力调节的升降式潜标通讯浮标及工作方法，其特征在于：所述管路连接件中部设有通孔，高压油囊密封板与管路连接件连接位置设有相应通孔，输油管路的一端连接高压油囊，输油管路的另一端连接低压油囊，输油管路通过管路连接件固定在油囊支撑件内部，输油管路通过油泵进行油液的传输。

5.一种如权利要求1至4任一项所述的基于油嚢浮力调节的升降式潜标通讯浮标的工作方法，其特征在于：高压油囊、高压油囊密封板和高压油囊连接件组成高压驱动系统，低压油囊和低压油囊密封板组成低压驱动系统，油囊浮力调节装置通过油泵调节高压油囊和低压油囊之间油液的含量实现浮标在水下的沉浮运动，当油泵驱动高压油囊向低压油囊输油时，高压油囊体积减小，通讯浮标进行上浮，当油泵驱动低压油囊向高压油囊输油时，高压油囊体积增大，通讯浮标进行上浮。

技术总结本发明涉及一种基于油嚢浮力调节的升降式潜标通讯浮标及工作方法，通过通讯浮标内部油泵对高压油囊和低压油囊的油液进行传输，进而调节高压油嚢体积增大或缩小可以分别使浮力增加或减小，使通讯浮标可以在水中实现上浮或下沉，通过上浮至水面时可以通过卫星中继向岸基传输数据，下沉至水中可以安全隐藏，降低被破坏的风险。本发明油嚢浮力调节装置可以根据程序指令和海洋水文特点定时或不定时的上浮和下潜，指令可以通过中继卫星发送给浮力调节装置，进行浮力的实时控制。技术研发人员：杨文龙受保护的技术使用者：中国人民解放军92859部队技术研发日：技术公布日：2024/9/9