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我国首套“超大型三锚式浮标综合观测平台”正式投入运行

2021-01-25 15:07:06  来源:仪器网整合 浏览量:951次
【导读】该设施的投入运行结束了我国近海海域缺少长期、定点、实时进行剖面水体观测设施的历史,增强了东海站的组网观测能力

洋自古以来就与人类的生产、生活及军事活动密切相关。海底蕴藏着丰富的油气资源和各种稀有矿产,众多的自然灾害,如台风、海啸、地震等都发源于海洋和海底,同时海洋也是人类军事活动的主要战场之一。我国是海洋大国,有三百多万平方公里的经济专属区和一万八千多公里的海岸线,海洋环境监测技术已经列入国家中长期科技发展纲要。

2021年1月中旬,中国科学院近海海洋观测研究网络东海海洋观测研究站又添新成员。我国首套超大型三锚式浮标综合观测平台在东海海域布放。三锚平台的基本结构是由一个中心主浮标体和三个外围保护浮鼓及配套锚系组成,有效解决了传统单锚系浮标在进行水下剖面观测容易造成设备缠绕的问题。

该设施的投入运行结束了我国近海海域缺少长期、定点、实时进行剖面水体观测设施的历史,增强了东海站的组网观测能力,提高了观测参数的丰富度,将为海洋科学研究提供更加有力的支撑作用。

锚浮标也称作锚泊浮标,具有一定的形状、尺寸、颜色的漂浮物体,锚泊在指定的位置,可用作助航标志(航空与航海)、海洋环境监测、系留船舶、海洋工程、救助与打捞等设施,按不同的作用而配备不同的设备。作为助航标志的浮标可能装有灯器、音响设备、雷达反射器、雷达应答器或其他设备。作为海洋环境监测设备则装置或载有测量海洋气象、水文、海况、海洋生物等仪器。作为系船的浮筒则设有系留用的链环以及电报或电话线等。

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三锚浮标系统由水面浮标系统和三锚系留系统两部分组成,水面浮标上安装有信号采集处理装置、通信装置和海上电源,它在海上的定位锚旋由系留子系统完成,水下系留子系统为水面浮标的海上定位提供了保证。三锚系是将原三锚浮标的三套锚系与浮标分开,即浮标本身不直接与其三套锚系相连,三套主锚系分别系于三个类似水鼓的水面浮筒上,这三只浮筒以水面浮标的预期布放站位为中心,120均布在水面浮标周围,且与浮标保持一定距离,该距离经计算分析,一般不应小于3Om,水面浮标与浮筒之间再采用锚链(副锚系)连接。

锚泊浮标的发展在微观方面主要是随着科学技术的进步不断地更新自身的传感器、数据采集器、通讯手段、电源、浮体和锚系,在宏观方面则有两个引人瞩目的动向:

(1)从以海洋气象、水文测量为主扩展至水质监测,出现了一系列的气象/水文/水质并重的或专事水质监测的锚泊浮标。如:德国造船和核能研究中心“海洋环境遥控测量和综合监测系统” (MERMAID)的META-1浮标;挪威OCEANOR公司研制的,北欧、西班牙、希腊、印度、马来西亚、泰国、越南和印度尼西亚等使用的SEAWATCH浮标等。已经实现的测量项目有水温、盐度、溶解氧、pH、浊度、磷酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、铵盐、硅酸盐、氯化物、碳氢化合物、放射性、有机污染物采样、痕量金属采样等。

(2)锚泊浮标测量系统和潜标测量系统合二为一,形成绷紧式锚泊浮标测量系统,即在浮标上进行海面气象水文测量,在绷紧式锚索上悬挂一系列仪器测量各个水层的温度、盐度、海流和某些生物化学参数,水下测量数据利用单芯电缆感应耦合传至浮标,与浮标本身测得的数据一起通过卫星传送给陆地接收站。

浮标观测系统是以锚定在海上的观测浮标为主体组成的海洋水文水质气象自动观测站。它能按规定要求长期、连续地为海洋科学研究、海上石油(气)开发、港口建设和国防建设收集所需海洋水文水质气象资料,特别是能收集到调查船难以收集的恶劣天气及海况的资料。

海洋监测浮标主要结构有浮体、桅杆、锚系和配重组成,功能模块主要由供电、通讯控制、传感器等构成。水上桅杆部分主要用来搭载太阳能板、气象类传感器和通讯中断等;水下部分搭载水文水质传感器,分别测量水文(波浪、还留、温盐深等参数)和水质(叶绿素、藻类、cod、以及各类溶解在海水里的相关物质浓度)等要素。各传感器产生的信号,通过仪器自动处理,由发射机定时发出,地面接收站将收到的信号进行处理,就得到了人们所需的资料。有的浮标建立在离陆地很远的地方,便将信号发往卫星,再由卫星将信号传送到地面接收站。

大多数海洋浮标是由蓄电池供电进行工作的。但由于海洋浮标远离陆地,换电池不方便,有不少海洋浮标装备太阳能蓄电设备,有的还利用波能蓄电,大大减少了换电池的次数,使海洋浮标更简便,经济。

       


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标签:三锚式浮标综合观测平台 , 东海海洋观测研究站
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