Морской гидрофизический комплекс

Авторы патента:

G01V1/38 - районов, покрытых водой (G01V 1/28 имеет преимущество)

G01N27/00 - Исследование или анализ материалов с помощью электрических, электрохимических или магнитных средств (G01N 3/00-G01N 25/00 имеют преимущество; измерение переменных электрических или магнитных величин и исследование электрических или магнитных свойств материалов G01R)

Владельцы патента RU 2496126:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН (RU)

Настоящее предлагаемое изобретение относится к области исследования океана и может быть использовано для комплексного измерения гидрофизических параметров в океанологии, гидрофизике и гидрографии. Заявленный морской гидрофизический комплекс, содержащий жесткий опорный конструктив, объединяющий автономные гидрофизические модули, каждый из которых выполняет определенную измерительную или синхронизирующую функцию, заключенные в отдельные бароустойчивые корпуса, при этом каждый бароустойчивый корпус снабжен радиочастотным приемопередающим модемом, закрепленным с внутренней стороны корпуса на прозрачной для электромагнитного излучения вставке. Технический результат, достигаемый от реализации заявленного решения, заключается в увеличении надежности работы морских измерительных приборов, упрощении их эксплуатации и унификации морской измерительной техники. 1 ил.

Известна система для измерения гидрофизических параметров, содержащая жесткий опорный конструктив, объединяющий микропроцессор с подключенными к нему блоками аналогоцифровой обработки параметров, связанными через бароустойчивые разъемы с гидрофизическими датчиками [1]. Система MINIpack имеет возможность использовать 16 каналов измерений сигналов от внешних датчиков как в притопленном, так и буксируемом режиме, а также возможность ограниченной рекомбинации измерителей путем разборки конструктива и частичной замены блоков в объединяющем бароустойчивом корпусе. Наличие корпуса не только затрудняет перекомпоновку для рекомбинации и требует стационарных условий для последующей метрологической поверки всей системы, но и ограничивает возможности вариабельности параметров конкретным объемом, что весьма существенно в процессе конкретной экспедиции или рейса судна. В большинстве случаев требуется иметь возможность оперативно варьировать набором измеряемых параметров в процессе дорогостоящего рейса научного судна или экспедиции. Известные решения не могут обеспечить указанного свойства в силу своих недостатков.

Известна мультипараметрическая система для измерения гидрофизических параметров, в которой каждый датчик и связанный с ним соответствующий микропроцессор заключены в отдельный бароустойчивый корпус и представляют собой законченный автономный модуль, исполняющий свою измерительную функцию, при этом микропроцессоры объединены последовательным асинхронным интерфейсом через бароустойчивые разъемы в единую двухпроводную сеть, в которой один из модулей является синхронизирующим - ведущим для всей системы [2].

Известная система позволяет оперативно изменять количество контролируемых параметров, но по-прежнему требует механических манипуляций, связанных с использованием гермовводов электрических цепей и их монтажем, следствием чего является снижение надежности работы всей системы и сложность ее эксплуатации.

Целью настоящего предложения является увеличение надежности работы морских измерительных приборов, упрощение их эксплуатации и унификация морской измерительной техники.

Поставленная цель достигается тем, что в известной мультипараметрической системе, имеющей жесткий опорный конструктив, в котором находятся автономные измерительные гидрофизические модули, каждый из которых выполняет определенную измерительную или синхронизирующую функцию, каждый модуль заключен в отдельный бароустойчивый корпус, при этом каждый бароустойчивый корпус (модуль) снабжен радиочастотным приемопередающим модемом, расположенным с внутренней стороны корпуса на прозрачной для электромагнитного излучения вставке.

Пример практической реализации.

На чертеже - фиг.1 - показано предлагаемое устройство. Морской гидрофизический комплекс содержит опорный конструктив из синтактика 1 Синтактик, являясь прозрачным для радиочастотного сигнала, вытесняет морскую воду из объема между ведущим модулем 2 и опрашиваемыми датчиковыми модулями - 3, содержащими весь набор аппаратуры для измерения какого-то одного параметра (давления, солености, скорости потока и пр). Как правило, модули выполняются из металла, и применение РЧ модемов внутри корпусов для связи всех модулей в единую систему измерений и обработки информации невозможно. Поэтому внизу каждого корпуса, входящего в синтактик, находятся вставки из прозрачного для радиоизлучения материала 4, с внутренней стороны которых расположены приемопередающие РЧ модемы 5. Материал вставок должен выдерживать давление на рабочей глубине комплекса.

Ведущий модуль 2, вырабатывая временные интервалы, снимает информацию поочередно с датчиковых модулей 3 по радиочастотному подводному каналу и накапливает ее в энергонезависимой памяти типа FLASH карты. При этом для связи между модулями не требуются герморазъемы и подводные кабели. Упрощается замена измерительных модулей в конструктиве, что повышает потребительскую привлекательность комплекса, его вариабельность. Также упрощается поверка автономных датчиковых модулей, способных работать самостоятельно.

Комплекс содержит традиционные для подводных станций размыкатель балласта 6 и сам балласт 7, находящийся на дне 8. Работа комплекса предложенной конструкции ничем не отличается от известных измерительных систем современной архитектуры.

Каждый модуль измерительной системы работает в автономном режиме независимо от остальных модулей, но по программе, написанной для всей системы и хранящейся в памяти программ ведущего модуля. Такая система формируется под задачу непосредственно перед измерениями из готовых к употреблению отдельных модулей.

Предложенная конструкция помимо упомянутых преимуществ очень удобна в эксплуатации. После подъема на поверхность вся информация, накопленная в ведущем блоке, может быть считана на персональный компьютер по скоростному WiFi каналу.

Источники информации

1. Chelsea Technologies Group - Sensors - MINIpack CTD-F, Sensor Suite Compact, Smart Media based multi-parameter monitoring system for oceanography and limnology, Chelsea Technologies Group 55 Central Avenue, Molesey, Surrey, KT8 2QZ, UK. www.chelsea.co.uk/lnstruments%20MINIPACK.htm.

2. Патент России №2350934.

Морской гидрофизический комплекс, содержащий жесткий опорный конструктив, объединяющий автономные гидрофизические модули, каждый из которых выполняет определенную измерительную или синхронизирующую функцию, заключенные в отдельные бароустойчивые корпуса, отличающийся тем, что каждый бароустойчивый корпус снабжен радиочастотным приемопередающим модемом, закрепленным с внутренней стороны корпуса на прозрачной для электромагнитного излучения вставке.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при разведочных работах на акватории водного пространства, покрытого льдом. .

Способ проведения 3d подводно-подледной сейсмоакустической разведки с использованием подводного судна // 2485554

Изобретение относится к области морской геофизической разведки и может быть использовано для исследования морских акваторий, лежащих под сплошными паковыми льдами для поиска полезных ископаемых в морском дне.

Импульсный невзрывной сейсмоисточник для водной среды // 2485552

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении сейсморазведочных работ в водной среде. .

Донная станция // 2484504

Изобретение относится к комплексам для осуществления морской геофизической разведки. .

Гидроакустический автономный волнограф // 2484428

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения и регистрации морского волнения методом импульсной эхолокации узконаправленным лучом в направлении от дна к поверхности воды.

Комплекс для буксировки забортного сейсмооборудования // 2483331

Изобретение относится к области морской сейсморазведки и может быть использовано для буксировки сейсмооборудования на акваториях с ледовым покрытием. .

Способ регистрации сейсмических сигналов на акватории моря при поиске подводных залежей углеводородов // 2483330

Изобретение относится к геофизике и может быть использовано для контроля сейсмических процессов в процессе поиска и разведки нефтяных и газовых подводных месторождений.

Подводный кабель и блок датчиков // 2483329

Изобретение относится к морской сейсморазведке, более конкретно к подводным кабелям, имеющим множество датчиков, таких как гидрофоны, сейсмоприемники и акселерометры.

Донный тралоустойчивый автономный гидроакустический модуль // 2481594

Изобретение относится к морской технике и может использоваться для построения автономных гидроакустических систем. .

Способ поиска месторождения полезных ископаемых с использованием подводного геофизического судна // 2480793

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при поиске месторождения полезных ископаемых (МПИС). .

Устройство для регистрации электромагнитного излучения, возникающего при разрушении горных пород бурением, и способ его применения // 2494367

Изобретения относятся к области горного дела и предназначены для контроля разрушения образцов горных пород при изменении их напряженно-деформированного состояния.

Электростатический энергоанализатор заряженных частиц // 2490620

Изобретение относится к области энергетического анализа потоков заряженных частиц, возбуждаемых первичными электронами с поверхности твердого тела. .

Способ диагностирования рельсового пути и подвижного состава // 2487809

Изобретение относится к области дефектоскопии и неразрушающего контроля. .

Способ локального нагрева участка поверхности катода // 2483500

Изобретение относится к области исследования физических свойств вещества, в частности к исследованию процессов в газоразрядных приборах и плазме. .

Сигнализатор паров щелочи // 2473075

Морской эколого-энергетический комплекс // 2466053

Изобретение относится к устройствам мониторинга и очистки акваторий от различных загрязнений. .

Полимерный гаситель самостоятельного дугового разряда с металлическими электродами при электровзрыве проволочки // 2465747

Изобретение относится к области исследования физических свойств вещества, в частности к исследованию процессов в газоразрядных приборах и в плазме. .

Способ электромагнитного контроля механической прочности муфтовых соединений труб в скважинах // 2465574

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля магнитной проницаемости и электропроводности изделий из ферромагнитных материалов.

Способ неразрушающего контроля площади поперечного сечения по металлу, обнаружения локальных дефектов, измерения шага свивки прядей, координаты вдоль оси канатов из стальной ферромагнитной проволоки и устройство для его осуществления // 2460995

Изобретение относится к области неразрушающего контроля изделий из стальной ферромагнитной проволоки. .

Способ защиты узлов моторно-трансмиссионного блока транспортного средства при ухудшении качества топлива // 2450146

Изобретение относится к способу защиты узлов моторно-трансмиссионного блока транспортного средства с тепловым двигателем до или во время его пуска при ухудшении качества топлива в топливном баке и системе подачи топлива в двигатель.

Способ определения локального изменения концентрации примеси в потоке жидкости // 2506576

Использование: для измерения локального изменения концентрации примеси в потоке жидкости на входе в измерительную ячейку. Сущность заключается в том, что сначала определяют изменение концентрации примеси во времени внутри измерительной ячейки для жидкости, содержащей примесь, изменение концентрации которой во времени на входе в измерительную ячейку известно, и находят импульсный отклик измерительной ячейки методом деконволюции. Затем определяют изменение концентрации примеси внутри измерительной ячейки для исследуемой жидкости с неизвестной концентрацией примеси на входе. Вычисляют неизвестную концентрацию примеси на входе в измерительную ячейку с использованием найденного импульсного отклика измерительной ячейки и определенного изменения концентрации примеси внутри ячейки. Технический результат: повышение точности определения концентрации примеси без изменений конфигурации измерительной ячейки. 7 з.п. ф-лы, 5 ил.