本发明属于海洋环境立体监测领域，具体地说是一种节能型海洋次表层垂直剖面测量系统，锚泊回收系统包括引导缆、锚泊缆、释放器及重块，潜标式主浮体内设有为潜标式主浮体提供正浮力的浮力浮球及节能传动装置，节能传动装置包括主动的大滚筒及从动的小滚筒，剖面测量平台通过引导缆与大滚筒相连，锚泊缆的一端缠绕在小滚筒上，另一端通过释放器与重块连接；大、小滚筒转向相反，分别收放引导缆和锚泊缆，大、小滚筒所受引导缆和锚泊缆拉力的力矩相平衡；剖面测量平台上分别安装有采集密封舱及传感器，传感器在剖面测量平台随引导缆升降的过程中对采集密封舱内采集到的海洋要素进行测量。本发明具有节能、自治、长期连续观测的特点。
1.一种节能型海洋次表层垂直剖面测量系统，其特征在于：包括剖面测量平台(1)、潜标式主浮体(2)及锚泊回收系统(3)，其中锚泊回收系统(3)包括引导缆(301)、锚泊缆(302)、释放器(305)及重块(307)，所述潜标式主浮体(2)内设有为潜标式主浮体(2)提供正浮力的浮力浮球(202)及节能传动装置(206)，该节能传动装置(206)包括主动的大滚筒(212)及从动的小滚筒(219)，所述剖面测量平台(1)位于所述测量系统最上端，通过引导缆(301)与大滚筒(212)相连，锚泊缆(302)的一端缠绕在小滚筒(219)上，另一端通过释放器(305)与重块(307)连接；所述大滚筒(212)、小滚筒(219)转向相反，分别收放引导缆(301)和锚泊缆(302)，大滚筒(212)与小滚筒(219)所受引导缆(301)和锚泊缆(302)拉力的力矩相平衡；所述剖面测量平台(1)上分别安装有采集密封舱(106)及传感器(105)，该传感器(105)在剖面测量平台(1)随引导缆(301)升降的过程中对采集密封舱(106)内采集到的海洋要素进行测量。
2.按权利要求1所述的节能型海洋次表层垂直剖面测量系统，其特征在于：所述潜标式主浮体(2)的外部为保护壳体(201)及安装在保护壳体(201)上的尾翼(205)，所述浮力浮球(202)和节能传动装置(206)上下设置在保护壳体(201)内部。
3.按权利要求2所述的节能型海洋次表层垂直剖面测量系统，其特征在于：所述保护壳体(201)的一端为半球状结构，尾翼(205)位于另一端，保护壳体(201)的中间部分为圆柱状流线型结构；所述浮力浮球(202)为多组、位于保护壳体201内的中上部，每组均通过浮球固定架(204)固定在安装于保护壳体(201)内的支撑架体(203)上。
4.按权利要求1或2所述的节能型海洋次表层垂直剖面测量系统，其特征在于：所述大滚筒(212)及小滚筒(219)的两端均设有连接定位板(210)，两连接定位板(210)之间安装有多根连接轴(211)、与两连接定位板(210)构成一框架，大滚筒(212)及小滚筒(219)上下容置于该框架内，并分别转动安装在所述两连接定位板(210)之间，所述大滚筒(212)及小滚筒(219)通过一对齿轮啮合同步转动；所述小滚筒(219)的小滚筒轴(221)转动安装在支撑架体(203)上，小滚筒轴(221)为丝杠，小滚筒(219)两端的小滚筒端盖(220)为丝母、螺纹连接在所述小滚筒轴(221)上，在大、小滚筒(212、219)收放引导缆(301)、锚泊缆(302)的同时，节能传动装置(206)整体沿小滚筒轴(221)的轴向往复移动。
5.按权利要求4所述的节能型海洋次表层垂直剖面测量系统，其特征在于：所述大滚筒(212)包括由密封筒(229)及通过O形密封圈密封连接在密封筒(229)两端的大滚筒端盖(223)组成的密封壳体，以及分别设置在该密封壳体内的电机(225)、控制电路板(226)、内支轴(227)、重物摆，其中两端的大滚筒端盖(223)的外表面均固接有外支轴(222)，该外支轴(222)通过大滚筒滚动轴承(215)安装在所述连接定位板(210)上，任一端的外支轴(222)上固接有大滚筒齿轮(209)；所述内支轴(227)的两端分别通过内轴承(228)转动安装在两大滚筒端盖(223)上，重物摆悬挂在该内支轴(227)上、并可绕内支轴(227)的轴向中心线摆动；所述电机(225)及控制电路板(226)分别安装在重物摆上，电机(225)与控制电路板(226)电连接，电机(225)的输出轴连接有齿轮(224)，任一端的大滚筒端盖(223)的内表面安装有内齿轮(233)、与所述齿轮(224)啮合，电机(225)的输出轴在密封壳体内部的密封空间中转动，通过齿轮(224)与内齿轮(233)的啮合驱动整个大滚筒(212)旋转，将转动传递到大滚筒(212)的外部。
6.按权利要求5所述的节能型海洋次表层垂直剖面测量系统，其特征在于：所述重物摆包括内固定架(230)及电池包(232)，其中内固定架(230)悬挂在所述内支轴(227)上、并可绕内支轴(227)的轴向中心线摆动，所述电池包(232)安装在内固定架(230)的下部，所述电机(225)及控制电路板(226)分别固接在内固定架(230)的顶部。
7.按权利要求6所述的节能型海洋次表层垂直剖面测量系统，其特征在于：所述电池包(232)为半圆柱结构，其轴向的中心线与所述内支轴(227)的轴向中心线相平行，在电池包(232)的底部包有增加其重量的铅坠(231)；所述内固定架(230)顶部在内固定架(230)轴向的两侧均设有托板(234)，所述电机(225)及控制电路板(226)分别固接在内固定架(230)轴向两侧的托板(234)上。
8.按权利要求4所述的节能型海洋次表层垂直剖面测量系统，其特征在于：所述小滚筒(219)两端的小滚筒端盖(220)分别通过小滚筒滚动轴承(218)安装在两连接定位板(210)上，在小滚筒滚动轴承(218)的外部罩有固接在所述连接定位板(210)上的小滚筒轴承套(217)；任一端的小滚筒端盖(220)上固接有小滚筒齿轮(207)；所述小滚筒轴(221)由小滚筒的筒体穿过，分别与两端的小滚筒端盖(220)螺纹连接。
9.按权利要求1所述的节能型海洋次表层垂直剖面测量系统，其特征在于：所述剖面测量平台(1)包括浮球(102)、平台架体(103)、双圈压环(104)、传感器(105)、采集密封舱(106)及支撑轴(107)，其中支撑轴(107)安装在平台架体(103)上，传感器(105)及采集密封舱(106)通过双圈压环(104)固定在支撑轴(107)上，传感器(105)与采集密封舱(106)的内部相连；所述浮球(102)安装在平台架体(103)的顶部，在浮球(102)的顶端及支撑轴(107)的下端分别设有便于剖面测量平台(1)在系统中连接的上提环(101)、下连接环(108)。
10.按权利要求1所述的节能型海洋次表层垂直剖面测量系统，其特征在于：所述锚泊缆(302)的另一端设有转环(303)，该转环(303)通过缆绳与所述释放器(305)的一端相连，释放器(305)的另一端通过锚链(306)与落在海底的重块(307)连接；在转环(303)与释放器(305)之间的所述缆绳上设有多个辅助浮球(304)。
节能型海洋次表层垂直剖面测量系统
技术领域
[0001] 本发明属于海洋环境立体监测领域，具体地说是一种利用力矩平衡和能量守恒原理，实现对水体参数进行长期、定点、实时、立体监测的节能型海洋次表层垂直剖面测量系统。
背景技术
[0002] 海洋定点观测系统主要分锚泊浮标和潜标两大类。锚泊浮标的研制始于第二次世界大战以后，到20世纪70年代后期、80年代前期趋于成熟。在潜标方面，早在20世纪80年代，就开发使用了自容式潜标系统，并广泛应用于海洋科学研究、水下工程前期调查、海洋军事等领域。传统上它通常由锚定的一系列串联CTD(温盐深仪)、海流计(或其他观测仪器)组成，而数据存储方式多为自容式；这种系统的缺点是只能在离散的几个层次上采样，不能实现连续剖面观测，并且组装而成的锚系稳定性较差、投放回收难度大。为了改进上述困难，近年来有很大的技术进步，美国Woods Hole海洋研究所最先提出具备自动升降功能的剖面观测系统的原型设计并获得专利，随后将专利授权McLane公司生产商业化产品，即McLane Moored Profiler(MMP)。加拿大Bedford海洋研究所也设计了一种利用波浪能作为动力的自动升降剖面观测系统，并授权Brooke海洋技术公司生产商业化产品，该系统正在扩展实时传输功能。但是，这些垂直剖面的连续观测系统都不具备高度的节能技术，很难长时间在海上工作。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于提供一种节能型海洋次表层垂直剖面测量系统。该测量系统通过锚泊回收系统进行系统定位和回收，依靠潜标式主浮体上的节能传动装置控制剖面测量平台的上浮和下潜，而剖面测量平台可根据需要搭载水文、水质等传感器，能在海面和潜标式主浮体之间进行循环升降运动，并在运动过程中进行海洋要素的采集，以节能的方式实现对海洋次表层垂直剖面要素的长期连续观测。
[0004] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0005] 本发明包括剖面测量平台、潜标式主浮体及锚泊回收系统，其中锚泊回收系统包括引导缆、锚泊缆、释放器及重块，所述潜标式主浮体内设有为潜标式主浮体提供正浮力的浮力浮球及节能传动装置，该节能传动装置包括主动的大滚筒及从动的小滚筒，所述剖面测量平台通过引导缆与大滚筒相连，锚泊缆的一端缠绕在小滚筒上，另一端通过释放器与重块连接；所述大滚筒、小滚筒转向相反，分别收放引导缆和锚泊缆，大滚筒与小滚筒所受引导缆和锚泊缆拉力的力矩相平衡；所述剖面测量平台上分别安装有采集密封舱及传感器，该传感器在剖面测量平台随引导缆升降的过程中对采集密封舱内采集到的海洋要素进行测量。
[0006] 其中：所述潜标式主浮体的外部为保护壳体及安装在保护壳体上的尾翼，所述浮力浮球和节能传动装置上下设置在保护壳体内部；所述保护壳体的一端为半球状结构，尾翼位于另一端，保护壳体的中间部分为圆柱状流线型结构；所述浮力浮球为多组、位于保护壳体201内的中上部，每组均通过浮球固定架固定在安装于保护壳体内的支撑架体上；
[0007] 所述大滚筒及小滚筒的两端均设有连接定位板，两连接定位板之间安装有多根连接轴、与两连接定位板构成一框架，大滚筒及小滚筒上下容置于该框架内，并分别转动安装在所述两连接定位板之间，所述大滚筒及小滚筒通过一对齿轮啮合同步转动；所述小滚筒的小滚筒轴转动安装在支撑架体上，小滚筒轴为丝杠，小滚筒两端的小滚筒端盖为丝母、螺纹连接在所述小滚筒轴上，在大、小滚筒收放引导缆、锚泊缆的同时，节能传动装置整体沿小滚筒轴的轴向往复移动；
[0008] 所述大滚筒包括由密封筒及通过O形密封圈密封连接在密封筒两端的大滚筒端盖组成的密封壳体，以及分别设置在该密封壳体内的电机、控制电路板、内支轴、重物摆，其中两端的大滚筒端盖的外表面均固接有外支轴，该外支轴通过大滚筒滚动轴承安装在所述连接定位板上，任一端的外支轴上固接有大滚筒齿轮；所述内支轴的两端分别通过内轴承转动安装在两大滚筒端盖上，重物摆悬挂在该内支轴上、并可绕内支轴的轴向中心线摆动；所述电机及控制电路板分别安装在重物摆上，电机与控制电路板电连接，电机的输出轴连接有齿轮，任一端的大滚筒端盖的内表面安装有内齿轮、与所述齿轮啮合，电机的输出轴在密封壳体内部的密封空间中转动，通过齿轮与内齿轮的啮合驱动整个大滚筒旋转，将转动传递到大滚筒的外部；
[0009] 所述重物摆包括内固定架及电池包，其中内固定架悬挂在所述内支轴上、并可绕内支轴的轴向中心线摆动，所述电池包安装在内固定架的下部，所述电机及控制电路板分别固接在内固定架的顶部；所述电池包为半圆柱结构，其轴向的中心线与所述内支轴的轴向中心线相平行，在电池包的底部包有增加其重量的铅坠；所述内固定架顶部在内固定架轴向的两侧均设有托板，所述电机及控制电路板分别固接在内固定架轴向两侧的托板上；
[0010] 所述小滚筒两端的小滚筒端盖分别通过小滚筒滚动轴承安装在两连接定位板上，在小滚筒滚动轴承的外部罩有固接在所述连接定位板上的小滚筒轴承套；任一端的小滚筒端盖上固接有小滚筒齿轮；所述小滚筒轴由小滚筒的筒体穿过，分别与两端的小滚筒端盖螺纹连接；
[0011] 所述剖面测量平台包括浮球、平台架体、双圈压环、传感器、采集密封舱及支撑轴，其中支撑轴安装在平台架体上，传感器及采集密封舱通过双圈压环固定在支撑轴上，传感器与采集密封舱的内部相连；所述浮球安装在平台架体的顶部，在浮球的顶端及支撑轴的下端分别设有便于剖面测量平台在系统中连接的上提环、下连接环；
[0012] 所述锚泊缆的另一端设有转环，该转环通过缆绳与所述释放器的一端相连，释放器的另一端通过锚链与落在海底的重块连接；在转环与释放器之间的所述缆绳上设有多个辅助浮球。
[0013] 本发明的优点与积极效果为：
[0014] 1.本发明的剖面测量平台通过节能传动装置对引导缆、锚泊缆的收放，可以不停地做上下循环运动，实现了单一传感器的连续垂直剖面测量，减少了传感器的数量，以节能的方式实现对海洋次表层垂直剖面要素的长期连续观测。
[0015] 2.本发明主要依靠保守力做功的原理进行设计，实现了一种长期、定点、无人值守的节能型海洋要素垂直剖面测量方法，它具有节能、高效、廉价和抗生物附着能力强等特点；剖面测量平台可搭载温盐深以及海流计等传感器，或用户需求的其他测量装置。
[0016] 3.本发明是对现有锚泊装置的创新性改进，是对海上传统现场测量方式的有益补充。
[0017] 4.本发明的大滚筒将电机安装在密封壳体内，电机输出轴在密封空间内转动，电机的动密封转化为静密封，减小了水下密封的困难程度，增加了密封的可靠性。
[0018] 5.本发明的大滚筒由于无需采用动密封，减少了电机输出轴转动摩擦消耗的能量，提高了电机驱动的机械效率。
附图说明
[0019] 图1为本发明的整体结构示意图；
[0020] 图2为图1中剖面测量平台的结构示意图；
[0021] 图3为图1中潜标式主浮体的内部结构示意图；
[0022] 图4为图3中节能传动装置的结构示意图；
[0023] 图5为图4中大滚筒的内部结构示意图；
[0024] 图6为图5的左视图；
[0025] 其中：1为剖面测量平台，101为上提环，102为浮球，103为平台架体，104为双圈压环，105为传感器，106为采集密封舱，107为支撑轴，108为下连接环；
[0026] 2为潜标式主浮体，201为保护壳体，202为浮力浮球，203为支撑架体，204为浮球固定架，205为尾翼，206为节能传动装置，207为小滚筒齿轮，208为紧固螺钉，209为大滚筒齿轮，210为连接定位板，211为连接轴，212为大滚筒，213为连接轴固定螺钉，214为大滚筒轴承套，215为大滚筒滚动轴承，216为圆头内六角螺钉，217为小滚筒轴承套，218为小滚筒滚动轴承，219为小滚筒，220为小滚筒端盖，221为小滚筒轴，222为外支轴，223为大滚筒端盖，224为齿轮，225为电机，226为控制电路板，227为内支轴，228为内轴承，229为密封筒，230为内固定架，231为铅坠，232为电池包，233为内齿轮，234为托板；
[0027] 3为锚泊回收系统，301为引导缆，302为锚泊缆，303为转环，304为辅助浮球，305为释放器，306为锚链，307为重块。
具体实施方式
[0028] 下面结合附图对本发明作进一步详述。
[0029] 如图1所示，本发明包括剖面测量平台1、潜标式主浮体2及锚泊回收系统3，其中剖面测量平台1位于测量系统最上端，通过引导缆301系泊在潜标式主浮体2上，潜标式主浮体2可以收放引导缆301，从而控制整个剖面测量平台1的升降；潜标式主浮体2的下方为锚泊回收系统3的主体。
[0030] 如图2所示，剖面测量平台1包括浮球102、平台架体103、双圈压环104、传感器105、采集密封舱106及支撑轴107，其中支撑轴107固接在平台架体103上，传感器105及采集密封舱106通过两个双圈压环104固定在支撑轴107上，传感器105与采集密封舱106的内部相连，以实现对采集密封舱106内采集到的海洋要素进行测量；所述浮球102安装在平台架体103的顶部，在浮球102的顶端及支撑轴107的下端分别设有上提环101和下连接环108，便于剖面测量平台1在测量系统中的连接。
[0031] 如图3所示，潜标式主浮体2包括保护壳体201、浮力浮球202、支撑架体203、浮球固定架204、尾翼205及节能传动装置206，其中保护壳体201的一端为半球状结构，另一端连接有起导流作用的尾翼205，保护壳体201的中间部分为圆柱状流线型结构；支撑架体203安装在保护壳体201内。浮力浮球202和节能传动装置206上下设置在保护壳体201内部，潜标式主浮体2在水下呈正浮力，浮力大小可由浮力浮球202的多少来确定；浮力浮球202为多组，每组的浮力浮球202均通过浮球固定架204固定在支撑架体203上；浮力浮球202为多组，本实施例为三组，一组在上、两组在下；为了保证潜标式主浮体2在水中的平衡性，将提供浮力的浮力浮球202通过浮球固定架204固定在潜标式主浮体2的中上部，并通过调节浮力浮球202左右的相对位置，从而保证潜标式主浮体2左右两端保持近似水平的特性。
[0032] 如图4所示，节能传动装置206是测量系统实现节能功能的主要部件，它包括主动的大滚筒212、从动的小滚筒219、连接定位板210、连接轴211、大滚筒齿轮209及小滚筒齿轮207，大滚筒212及小滚筒219的两端均设有连接定位板210，两连接定位板210之间通过连接轴固定螺钉213固接有多根连接轴211，各连接轴211与两连接定位板210构成一框架，大滚筒212及小滚筒219上下容置于该框架内。小滚筒219筒体两端小滚筒端盖220分别通过小滚筒滚动轴承218安装在两连接定位板210上，使得小滚筒219相对连接定位板210可转动；在小滚筒滚动轴承218的外部罩有用圆头内六角螺钉216固接在所述连接定位板210上的小滚筒轴承套217，任一端(本实施例为图4的左端)的小滚筒端盖220上还通过紧固螺钉208固接有小滚筒齿轮207；小滚筒219的小滚筒轴221由小滚筒219的筒体及两端的小滚筒端盖220穿过，并且小滚筒轴221的两端通过轴承安装在支撑架体203上。小滚筒轴221为丝杠，小滚筒219两端的小滚筒端盖220为丝母、与小滚筒轴221螺纹连接。
[0033] 如图4～6所示，大滚筒212包括密封壳体、电机225、控制电路板226、内支轴227、传动装置及重物摆，其中密封壳体包括密封筒229及位于密封筒229两端的两个大滚筒端盖223，密封筒229为圆筒形，两个大滚筒端盖223分别通过O形密封圈密封连接在密封筒229的两端，与密封筒229共同构成一个内部密封的壳体。两个大滚筒端盖223的外表面均固接有外支轴222，该外支轴222通过大滚筒滚动轴承215安装在连接定位板210上，使得整个密封壳体可以转动；在大滚筒滚动轴承215的外部罩有用圆头内六角螺钉216固接在所述连接定位板210上的大滚筒轴承套214，任一端(本实施例为图4的左端)的外支轴
222上还通过紧固螺钉208固接有大滚筒齿轮209，该大滚筒齿轮209位于小滚筒齿轮207的同侧、并与小滚筒齿轮207相啮合。
[0034] 在密封筒229的内部设有内支轴227，该内支轴227的两端分别通过内轴承228可转动地安装在两个大滚筒端盖223的内表面上，内支轴227的轴向中心线与两个大滚筒端盖223的中心线、密封筒229的轴向中心线及外支轴222的轴向中心线共线。
[0035] 重物摆悬挂在该内支轴227上，重物摆包括内固定架230、铅坠231及电池包232，内固定架230悬挂在内支轴227上，并可绕内支轴227的轴向中心线摆动。所述电池包232安装在内固定架230的下部，随内固定架230一起绕内支轴227的轴向中心线摆动；电池包232为半圆柱结构，其轴向的中心线与内支轴227的轴向中心线相平行，在电池包232的底部包有铅坠231，以增加电池包232的重量。内固定架230顶部在内固定架230轴向的两侧均设有托板234，两个托板234所处高度不高于内支轴227的高度，电机225及控制电路板
226分别固接在内固定架230轴向两侧的两个托板234上，这样电池包232、铅坠231及电机225、控制电路板226也可看成是一个悬挂在内支轴227上的重物摆；电机225与控制电路板226(现有技术)电连接。
[0036] 电机225可选用高速无刷电机，对其控制比较容易，并且这种电机的工作寿命较长。电机225的输出轴在由密封筒229和大滚筒端盖223组成的密封壳体内部的密封空间中转动，通过传动装置将电机225输出轴的转动传递到本发明驱动机构的外部，通过密封壳体带动被驱动部件动作。传动装置为内啮合齿轮组，包括齿轮224及内齿轮233，其中齿轮224连接在电机225的输出轴上，内齿轮233固接在任一侧大滚筒端盖223的内表面(本实施例是固接在图5中靠右侧的端盖内表面)、并与齿轮224啮合；电机通过齿轮224与内齿轮233的啮合传动带动大滚筒端盖223、进而驱动大滚筒212旋转，将转动传递到大滚筒212的外部，实现大滚筒212的驱动功能；旋转的大滚筒212再通过大滚筒齿轮209与小滚筒齿轮207的啮合，带动小滚筒219转动，在小滚筒219转动的同时，通过小滚筒端盖220与小滚筒轴221的螺纹连接，使得节能传动装置206整体沿小滚筒轴221的轴向往复移动。
[0037] 锚泊回收系统3起到测量系统定位、扩展锚系长度和进行测量系统回收的功能，包括引导缆301、锚泊缆302、转环303、辅助浮球304、释放器305及重块307，其中引导缆301的一端(上端)连接在下连接环108上，另一端(下端)由保护壳体201的顶部穿入、缠绕在大滚筒212的筒体上，通过大滚筒212的转动实现收放；锚泊缆302的一端(上端)由保护壳体201的下底部穿入、缠绕在小滚筒219的筒体上，小滚筒219在大滚筒212的带动下转动实现对锚泊缆302的收放，锚泊缆302的另一端(下端)设有转环303，该转环303通过缆绳与释放器305的一端(上端)相连，释放器305的另一端(下端)通过锚链306与落在海底的重块307连接；在转环303与释放器305之间的所述缆绳上设有多个辅助浮球304。
[0038] 本发明的工作原理为：
[0039] 本发明测量系统中的剖面测量平台1和潜标式主浮体2作为一个受力系统，二者水下均为正浮力，剖面测量平台1水下所受正浮力为F1，潜标式主浮体2水下所受正浮力为F2；潜标式主浮体2中节能传动装置206中大滚筒212的半径为R1，小滚筒219的半径为R2，且F1×R1＝F2×R2，即节能传动装置206中大、小滚筒212、219上所受引导缆301和锚泊缆302拉力的力矩平衡。当电机225驱动的大滚筒212顺时针转动时，引导缆301从大滚筒212上绕出，剖面测量平台1上升，势能增加，而小滚筒219则会逆时针转动，将锚泊缆302绕进，潜标式主浮体2下降，势能减少，但是剖面测量平台1和潜标式主浮体2构成的整体势能守恒，理论上无需人为施加能量。实际工作过程中，由于海流和水体阻力等作用，测量系统会有能量耗散，这部分耗散的能量由大滚筒212内的电池包232带动电机225予以补偿。具体为：
[0040] 测量系统投入海中，通过重块307定位，浮球102、浮力浮球202及辅助浮球304为测量系统提供浮力。节能传动装置206中大滚筒212内的控制电路板226定时(程序预先设定)启动电源电路，给电机225供电，使电机225启动工作，当电机225的输出轴转动时，输出轴上的齿轮224就会带动大滚筒端盖223上的内齿轮233转动；由于电池包232(包括铅坠231)重力较大，电机225的输出轴位置几乎不动，即齿轮224的中心轴位置不动，齿轮224转动带动与其啮合在一起的内齿轮233转动，进而带动大滚筒端盖223转动；而大滚筒端盖223与密封筒229和外支轴222是固定在一起的，这样，电机225的输出轴转动就带动整个大滚筒212转动，即电机225在密封壳体内部的转动被传递到密封壳体外；若大滚筒
212是顺时针转动，引导缆301从大滚筒212上绕出，剖面测量平台1上升，而由于节能传动装置206的联动作用，小滚筒219则会逆时针转动，将锚泊缆302绕进，潜标式主浮体2下降；在引导缆301或锚泊缆302绕进的同时，大、小滚筒212、219通过小滚筒端盖220(丝母)与小滚筒轴221(丝杠)的螺纹连接，沿小滚筒轴221的轴向移动，使得引导缆301或锚泊缆302整齐并排地缠绕在大滚筒212或小滚筒219的筒体上。而且，剖面测量平台1上升，势能增加；同时，潜标式主浮体2下降，势能减少，但是剖面测量平台1和潜标式主浮体2构成的整体势能守恒，理论上无需外部施加能量。反之，若是大滚筒212逆时针转动，引导缆301从大滚筒212上绕进，剖面测量平台1下降，而小滚筒219则会顺时针转动，将锚泊缆302绕出，潜标式主浮体2上升，并且，测量系统能量也守恒。这样就使剖面测量平台1完成一个升降过程，并在升降过程中，由剖面测量平台1上的传感器105实现对海洋要素的测量。定时的重复上述过程，就会以节能的方式实现对海洋次表层长期连续观测。测量结束后，控制释放器305与锚链306断开，将测量系统回收。
[0041] 本发明的释放器305为市购产品，购置于美国EdgeTech公司，型号为CART型。
