CN106585881A - 一种浮式海洋水文观测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浮式海洋水文观测装置。所述观测装置包括用于置于海底的重物，通过缆索与重物相连的浮标；用于漂浮在海面处的浮标上固定有位于海面上方的安装盒，该安装盒内装有电池、数据采集器和存储器；所述浮标和/或安装盒上装有位于海平面处的水位计；所述浮标和/或缆索上装有位于海平面以下的海流计；所述安装盒的顶部装有风速计和风向仪；所述电池为海流计、数据采集器、存储器、风速计、风向仪和水位计供电；所述数据采集器用于将海流计、风速计、风向仪和水位计监测到的数据实时存储在所述存储器内。本发明结构简单，使用便捷高效，可以有效地减少海上作业时间和作业量。

Description

一种浮式海洋水文观测装置

技术领域

本发明涉及一种浮式海洋水文观测装置，属于海洋水文观测领域。

背景技术

海洋水文观测是为了解海洋水文要素分布状况和变化规律进行的观测，一般包括：水深、水位、海流、波浪、水温、盐度、温度、气压等观测，观测方式有大面观测、连续观测、断面观测等。在进行水位、海流、风速、风向观测时，需进行连续观测，在调查海区布设若干观测点，各观测点上进行一个月以上的连续观测。

水位观测是实时测量大海的潮高，海流观测是从海面到海床分若干层，每层测量流速和流向，风速、风向观测分别是实时测量海面上的风速大小、风向。风速、风向和水位、海流的观测同时进行。

传统方法是船舶逐个到达观测点，依次扔下海流观测设备，并观测水位、风速、风向，各要素独自观测和分析，待观测时间满足要求后，逐个捞回设备，不仅费时费力，测量时间不能保证同时进行，观测数据需合并整理，非常繁琐。

发明内容

本发明旨在提供一种浮式海洋水文观测装置，该观测装置的结构简单，使用便捷高效，可以有效地减少海上作业时间和作业量。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种浮式海洋水文观测装置，其结构特点是，包括用于置于海底的重物，通过缆索与重物相连的浮标；用于漂浮在海面处的浮标上固定有位于海面上方的安装盒，该安装盒内装有电池、数据采集器和存储器；

所述浮标和/或安装盒上装有位于海平面处的水位计；所述浮标和/或缆索上装有位于海平面以下的海流计；所述安装盒的顶部装有风速计和风向仪；

所述电池为海流计、数据采集器、存储器、风速计、风向仪和水位计供电；

所述数据采集器用于将海流计、风速计、风向仪和水位计监测到的数据实时存储在所述存储器内。

由此，本发明的浮式海洋水文观测装置可以完全独立自动运行，电池为所述海流计、数据采集器、存储器、风速计、风向仪和水位计供电，数据采集器用于将海流计、风速计、风向仪和水位计监测到的数据实时存储在所述存储器内，操作人员定时或不定时取走即可，极大地减少了海上作业时间和作业量。

根据本发明的实施例，还可以对本发明作进一步的优化，以下为优化后形成的技术方案：

所述重物为铅饼。由此，铅饼沉在海床上，可以牢固地牵引浮标。

为了适应海洋环境，所述缆索为不锈钢制成的钢缆绳，钢缆绳内设有聚乙烯芯；优选所述钢丝绳的外壁设有环氧树脂型重防腐涂料层。

为了适应海洋环境，所述安装盒为不锈钢盒；优选所述不锈钢盒的外壁设有环氧树脂型重防腐涂料层。

为了方便实时将海流计、风速计、风向仪和水位计监测的数据实时传送给接收中心，所述安装盒顶部装有无线电发射器，该无线电发射器用于将海流计、风速计、风向仪和水位计监测到的数据传送给接收中心；所述电池为无线电发射器供电。接收中心一般设置在岸上或船上。

为了防止观测装置被误撞，所述安装盒顶部装有航标灯，所述电池为航标灯供电。优选所述航标灯安装在无线电发射器的顶部。

优选地，所述浮标采用超高分子量聚乙烯材料制成的漂浮物。所述超高分子量聚乙烯材料是指分子量150万以上的无支链的线性聚乙烯。

优选地，所述安装盒和浮标之间通过聚氨酯胶粘结固定相连。

所述风速计、风向仪的观测时段与水位计、海流计同时进行。

为了保证观测仪长期运行，所述所述安装盒外表面装有太阳能电池板，该太阳能电池板通过光伏充电控制器与电池相连。

为了方便分析海底底质，所述重物的底部装有底质收集器。为了方便收集海底底质，所述底质收集器为空心倒圆锥结构，倒圆锥结构的上端设置圆形缺口。

由此，本发明的所述水位计位于海面上通过锚链连着钢盒，所述海流计位于海面以下由钢缆绳牵引，风速计、风向仪均位于钢盒顶上，钢缆绳下端用铅饼固定在海床，钢缆绳上端连着钢盒，钢盒下端连着浮标。

优选地，所述钢盒顶上设置无线电发射器和航标灯，所述钢盒内的电池分别与水位计、海流计、风速计、风向仪、无线电发射器、航标灯、数据采集器和存储器电连接。

本发明由钢缆绳牵引钢盒、海流计与铅饼，浮标、水位计连着钢盒，设备相连形成整体，观测时先扔钢盒和浮标，海流计与铅饼由快艇拖到指定位置扔下，回收时先收钢盒和浮标，收回钢缆绳时将海流计与铅饼一并拖上船。

为适应海水环境，所述钢盒采用不锈钢合金材料，风速计、风向仪采用低合金钢材料，钢缆绳采用不锈钢钢丝、聚乙烯芯、润滑脂材料，浮标采用超高分子量聚乙烯材料，钢盒、钢缆绳、风速计和风向仪均外涂环氧树脂型重防腐涂料，铅饼采用纯铅材料。

优选地，水位计与钢盒之间通过锚链连接，钢盒和钢缆绳之间焊接，钢盒和浮标之间通过聚氨酯胶粘结，钢缆绳和铅饼之间通过螺栓连接。

优选地，所述风速计、风向仪的观测时段与水位计、海流计同时进行。所述水位计、海流计、风速计、风向仪获知的数据实时传到数据采集器，数据采集器收集的数据一是通过数据线传到存储器保存，二是通过无线电发射器传到船上或岸上接收中心。

本发明针对不同的海域、水深、底质、观测要素，提出符合现场实际的操作设备和结构，解决了当前观测存在的重复、不足甚至空白，使从业者在观测之前就知晓用途和方法，从而使得水文观测形成纲领性、标准化的工作，更智能、便捷、先进。

藉由上述结构，本发明可以推动水位海流风速风向观测的便捷高效运用，使水位海流风速风向的同步观测变得智能化，提高海洋水文观测领域的自动化、科技化水平，促进海洋水文观测行业的产业革新和技术革命。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构简单，使用便捷高效，避免了水位海流风速风向各自观测，各要素观测同步进行，减少海上作业时间和作业量，同时观测数据统一在存储器，简化了后期数据分析工作量，提高了水位海流风速风向的观测效率和技术水平，促进了水位海流风速风向观测的智能化应用，有利于推动海洋水文观测行业的高端化发展。

附图说明

图1是本发明一个实施例的结构示意图；

图2为图1的结构俯视图；

图3为图1中上部部件的结构示意图。

在图中：

1-铅饼；2-钢缆绳；3-海流计；4-浮标；5,6-电池；7-数据采集器；8-存储器；9-无线电发射器；10-航标灯；11-风速计；12-风向仪；13-水位计；14-钢盒。

具体实施方式

以下将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

一种浮式海洋水文观测装置，如图1-3所示，包括水位计13、海流计3、风速计11、风向仪13、钢盒14、钢缆绳2、浮标4、铅饼1，其结构特点是，所述水位计13位于海面上通过锚链连着钢盒14，所述海流计3位于海面以下由钢缆绳2牵引，风速计11、风向仪12均位于钢盒14顶上，钢盒14和铅饼1通过钢缆绳2相连，钢缆绳2下端用铅饼1固定在海床，钢缆绳2上端连着钢盒14，钢盒14下端连着浮标4。钢盒14顶上设置无线电发射器9和航标灯10，钢盒14内部上并排放有电池5,6、数据采集器7、存储器8。

如图1所示，所述钢盒14采用不锈钢合金材料，风速计11、风向仪12采用低合金钢材料，钢缆绳2采用不锈钢钢丝、聚乙烯芯、润滑脂材料，浮标4采用超高分子量聚乙烯材料，钢盒14、钢缆绳2、风速计11和风向仪12均外涂环氧树脂型重防腐涂料，铅饼1采用纯铅材料。

如图1所示，所述水位计13与钢盒14之间通过锚链连接，钢盒14和钢缆绳2之间焊接，钢盒14和浮标4之间通过聚氨酯胶粘结，钢缆绳2和铅饼1之间通过螺栓连接。

所述电池5,6分别与水位计13、海流计3、风速计11、风向仪12、无线电发射器9、航标灯10、数据采集器7和存储器8电连接。

所述风速计11、风向仪12的观测时段与水位计13、海流计3同时进行。所述风速计11、风向仪12、水位计13、海流计3与数据采集器7采用光纤通信，风速计11、风向仪12、水位计13、海流计3获知的数据实时传到数据采集器7，数据采集器7收集的数据一是通过数据线传到存储器8保存，二是通过无线电发射器9传到船上或岸上接收中心。

为了方便分析海底底质，所述铅饼1的底部装有底质收集器。为了方便收集海底底质，所述底质收集器为空心倒圆锥结构，倒圆锥结构的上端设置圆形缺口。

如图1-2所示，所述浮式结构包括六根钢缆绳、六块铅饼和一个钢盒。

本发明可以推动水位海流风速风向的便捷高效运用，提高海洋水文观测领域的智能化、科技化水平，促进海洋水文观测行业的产业革新和技术革命，实现海洋水文观测行业的高端化发展。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (10)

1.一种浮式海洋水文观测装置，其特征在于，包括用于置于海底的重物，通过缆索与重物相连的浮标（4）；用于漂浮在海面处的浮标（4）上固定有位于海面上方的安装盒，该安装盒内装有电池（5，6）、数据采集器（7）和存储器（8）；

所述浮标（4）和/或安装盒上装有位于海平面处的水位计（13）；所述浮标（4）和/或缆索上装有位于海平面以下的海流计（3）；所述安装盒的顶部装有风速计（11）和风向仪（12）；

所述电池（5，6）为海流计（3）、数据采集器（7）、存储器（8）、风速计（11）、风向仪（12）和水位计（13）供电；

所述数据采集器（7）用于将海流计（3）、风速计（11）、风向仪（12）和水位计（13）监测到的数据实时存储在所述存储器（8）内。

2.根据权利要求1所述的浮式海洋水文观测装置，其特征在于，所述重物为铅饼（1）。

3.根据权利要求1所述的浮式海洋水文观测装置，其特征在于，所述缆索为不锈钢制成的钢缆绳（2），钢缆绳（2）内设有聚乙烯芯；优选所述钢丝绳（2）的外壁设有环氧树脂型重防腐涂料层。

4.根据权利要求1所述的浮式海洋水文观测装置，其特征在于，所述安装盒为不锈钢盒（14）；优选所述不锈钢盒（14）的外壁设有环氧树脂型重防腐涂料层。

5.根据权利要求1所述的浮式海洋水文观测装置，其特征在于，所述安装盒顶部装有无线电发射器（9），该无线电发射器（9）用于将海流计（3）、风速计（11）、风向仪（12）和水位计（13）监测到的数据传送给接收中心；所述电池（5，6）为无线电发射器（9）供电。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的浮式海洋水文观测装置，其特征在于，所述安装盒顶部装有航标灯（10），所述电池（5，6）为航标灯（10）供电。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的浮式海洋水文观测装置，其特征在于，所述浮标（4）采用超高分子量聚乙烯材料制成的漂浮物。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的浮式海洋水文观测装置，其特征在于，所述安装盒和浮标（4）之间通过聚氨酯胶粘结固定相连。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的浮式海洋水文观测装置，其特征在于，所述风速计（11）、风向仪（12）的观测时段与水位计（13）、海流计（14）同时进行。

10.根据权利要求1-5中任一项所述的浮式海洋水文观测装置，其特征在于，所述所述安装盒外表面装有太阳能电池板，该太阳能电池板通过光伏充电控制器与电池（5，6）相连。