海洋浮标上海流计安装方式的研究

　　0　引言

　　海流计是一种可以准确探测所测海域海流剖面参数的一种海洋监测设备。为了准确了解某一海域的海流全年变化规律,一般需要长期收集该海域的海流数据。常用的办法是科研人员携带海流计跟随海洋调查船测量。这种方法存在一定的局限性。首先,探测地点受海洋调查船任务的限制,调查船可能经常活动,带来海流计探测数据的不完整性;其次,海洋调查船受海洋环境、补给等条件限制不可能长期停留在海上某一点位,并且长期呆在海上各种费用很昂贵。

　　随着我国沿海大型海洋浮标的增多,在大型海洋浮标上安装海流计定点监测海流剖面参数将成为一种有效途径。它既可充分利用大型海洋浮标定点锚泊、无人值守、数据经过卫星实时发送的优点,又可节约大量的人力、物力,达到既定的研究目标。为了做到两全其美,研制一套将海流计固定在大型海洋浮标上的固定装置就显得尤为重要。

　　结合“国家十五863计划大型海洋环境多层监测浮标”课题中的海流剖面监测项目,并根据海流计的工作原理和大型海洋浮标的结构特点,研制了一种可在大型海洋浮标上方便固定海流计的装置。

　　1　海流计固定装置的基本要求

　　为了解决在大型海洋浮标上方便安装、拆卸海流计的难题,首先应该根据海流计工作原理及特点确定其安装位置,然后在此基础上结合浮标本体结构特点设计出适合安装海流计的固定装置。因为浮标无人值守,所以在设计的同时还要考虑防止海流计被盗或意外丢失,即要考虑固定装置的设备安全性。本着这一原则,我们对在大型海洋浮标上海流计的固定装置提出了如下两点要求:

　　(1)安装位置。海流计探头是利用声学反射原理测量海洋表层至其探测深度范围内的多层海流参数,其下方不得有大的障碍物,否则会影响测量精度,严重时会损坏探头。因此,海流计的安装位置必须放在浮标下方。在浮标下方唯一存在的不可去掉的障碍物是浮标的系留锚链,因为锚链的直径相对海流计的探测范围而言是相当小的,所以只要将海流计放置在水平方向距离锚链足够远的位置上,锚链对海流计的探测精度影响即可降至很小,并且该影响可用软件修正的办法去除掉。

　　(2)结构特点。根据大型海洋浮标工作的恶劣海洋环境及科研人员在浮标上对海流计安装、拆卸作业的难度,要求该固定装置的结构尽量简单可靠、安全。结构简单可靠主要包括安装定位简单可靠、固定方法简单可靠。结构安全主要从防止设备意外丢失的角度出发,因设备安装在浮标底部,处于水下1 m多深的位置,随着浮标在不断地晃动,所以结构安全主要考虑增加结构的可靠性。