CN114234933A - 基于小型船舶的海洋要素定点垂直剖面监测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于海洋观测领域，具体地说是一种基于小型船舶的海洋要素定点垂直剖面监测装置及方法，监测装置包括小型船舶、升降测量浮标、锚泊装置及拖拽缆绳；升降测量浮标包括支撑架体、浮力模块、测量设备及导缆装置，锚泊装置包括锚泊缆绳及张紧重块，锚泊缆绳一端张紧系泊于小型船舶上，升降测量浮标通过导缆装置攀附在锚泊装置的锚泊缆绳上，拖拽缆绳一端与升降测量浮标相连。本发明所述的锚泊装置的张紧重块拥有足够的重量，以保证其竖直性，即便强海流作用下锚泊缆倾斜的角度也较小，升降测量浮标沿锚泊缆升降运行较容易，并且偏移较小；同时，本发明所述装置具有结构简单，测量省时省力、测量准确和性价比高等优点。
Description
技术领域
本发明属于海洋观测领域，具体地说是一种基于小型船舶的海洋要素定点垂直剖面监测装置及方法。
背景技术
海洋中从海表面到海底的垂直剖面水温、盐度、浊度和溶解氧等参数不仅对海洋科学研究和海水养殖等有着非常强的指导意义，也是核电等海洋环境工程建设的重要依据。如根据《核电厂质量保证安全规定》(HAF003)和《核电厂厂址查勘》(HAD101/07)等，滨海核电厂需要定期(一般间隔5年)进行周边海域设置9-12个站位进行四季典型大潮、典型中潮和典型小潮的全潮测验，每次全潮测验时间约为27小时。根据工程海域潮汐特征，选择有代表性和典型性潮汐的出现时刻开展四季同步水文测验工作。每个站位需要进行多要素水文综合垂直剖面观测，其中同步水文测验涵盖典型小潮、中潮和大潮期，测验项目包括水深、流速、流向、水温、盐度等。水文垂直剖面观测时，海图水深小于5m按三点法观测，即表层、0.6H(H为整点时刻实测水深)、底层；海图水深不小于5m按六点法观测，即表层、0.2H(H为整点时刻实测水深)、0.4H、0.6H、0.8H和底层。出于费用和便利等因素，近岸多站点同步水文垂直剖面观测，多选用小型船只，人工定时进行收放测量设备进行垂直剖面观测。但是在潮汐涨急和落急时刻，流速较大，测量设备即便加较大的配重，仍然倾斜厉害，很难布放到海底，影响测量；并且测量设备添加较大的配重，人力提升非常困难，实操性较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于小型船舶的海洋要素定点垂直剖面监测装置及方法。该海洋要素垂直剖面观测装置不受海流影响，可以实现全剖面观测，垂直剖面观测有较好的准确性，并节省体力。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明的监测装置包括小型船舶、升降测量浮标、锚泊装置及拖拽缆绳，其中锚泊装置包括锚泊缆绳及张紧重块，所述锚泊缆绳的一端张紧系泊于小型船舶上，所述锚泊缆绳的另一端连接有所述张紧重块；所述升降测量浮标攀附在锚泊缆绳上，所述拖拽缆绳的一端与升降测量浮标相连，所述拖拽缆绳的另一端由人员在小型船舶上操控。
其中：所述升降测量浮标包括支撑架体、浮力浮体、测量设备及导缆装置，所述浮力浮体及测量设备分别安装于支撑架体内部，所述支撑架体的一侧固接有导缆装置，所述升降测量浮标通过导缆装置攀附在锚泊缆绳上。
所述导缆装置为两个，上下设置。
所述张紧重块的重量大于或等于50公斤，所述锚泊缆绳在张紧重块的作用下始终保持竖直状态。
本发明基于小型舶的海洋要船素定点垂直剖面的监测方法为：
采用权利要求1至4任一权利要求所述的基于小型舶的海洋要船素定点垂直剖面监测装置，计算所述升降测量浮标的重量，选择所需的浮力浮体，使所述升降测量浮标在水下为负浮力；到达测量站位所述小型船舶停止后，所述升降测量浮标的上端栓住拖拽缆绳，将所述锚泊缆绳一端拴住小型船舶，所述锚泊缆绳的另一端穿过升降测量浮标上的导缆装置，而后系住张紧重块，然后将所述升降测量浮标和张紧重块依次投放入水；需要进行海洋要素垂直剖面测量时，由测量人员手动收放所述拖拽缆绳，从而可使所述升降测量浮标沿着锚泊缆绳上下移动，并定时启动测量设备，实现海洋要素垂直剖面测量。
本发明的优点与积极效果为：
1.可实现全剖面观测；本发明的张紧重物配置足够的重量，可以保证锚泊缆绳在各种海流情况下均具有垂直性，从而可以使升降测量浮标免受海流冲击作用而远漂，并能研锚泊缆绳下潜到海底，并在升降过程中进行海洋要素测量，从而实现海洋要素全剖面观测。
2.具有省力的特点；本发明的升降测量浮标自身有一个比较小的负浮力，它依靠此负浮力，在操作人员释放拖拽缆绳的时候，就可以自动沿着锚泊缆绳下潜到海底；操作人员拉动拖拽缆绳的时候，就可以将升降测量浮标沿着锚泊缆绳提升到海面，由于升降测量浮标自身负浮力比较小，拉升过程也比较容易。
3.测量比较准确；本发明的升降测量浮标沿着垂直性较好的锚泊缆绳上下缓慢升降运行，并在运行过程中自动监测海洋要素，受浪流作用晃动倾斜的角度较小，并且缓慢运行也保障了测量仪器监测的准确性。
4.本发明的监测装置结构简单、性价比高，整个监测系统为分体式，易于现场安装；本发明的部件选用不锈钢材料，具有较强的抗海水腐蚀能力；系统方便连接固定，易于实现。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为图1中升降测量浮标的结构示意图；
其中：1为小型船舶，2为锚泊缆绳，3为拉拽缆绳，4为升降测量浮标，401为支撑架体，402为浮力浮体，403为测量设备，404为导缆装置，5为张紧重块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。
如图1及图2所示，本发明的监测装置包括小型船舶1、升降测量浮标4、锚泊装置及拖拽缆绳3，其中锚泊装置包括锚泊缆绳2及张紧重块5，锚泊缆绳2的一端张紧系泊于小型船舶1上，锚泊缆绳2的另一端连接有张紧重块5；升降测量浮标4攀附在锚泊缆绳2上，拖拽缆绳3的一端与升降测量浮标4相连，拖拽缆绳3的另一端由人员在小型船舶1上操控。
本实施例的升降测量浮标4包括支撑架体401、浮力浮体402、测量设备403及导缆装置404，浮力浮体402及测量设备403分别安装于支撑架体401内部，支撑架体401的一侧固接有导缆装置404，本实施例的导缆装置404为两个、上下设置，升降测量浮标4通过导缆装置404攀附在锚泊缆绳2上。
本实施例的张紧重块5的重量大于或等于50公斤，锚泊缆绳2在张紧重块5的作用下始终保持竖直状态。
本发明的小型船舶1为排水量小于30t的船只。本发明的导缆装置404为现有技术，在此不再赘述。
本发明基于小型舶的海洋要船素定点垂直剖面的监测方法为：
计算升降测量浮标4的重量，选择所需的浮力浮体402，使升降测量浮标4在水下为负浮力；到达测量站位小型船舶停止后，升降测量浮标4的上端栓住拖拽缆绳3，将锚泊缆绳2一端拴住小型船舶1，锚泊缆绳2的另一端穿过升降测量浮标4上的导缆装置404，而后系住张紧重块5，然后将升降测量浮标4和张紧重块5依次投放入水；需要进行海洋要素垂直剖面测量时，由测量人员手动收放拖拽缆绳3，从而可使升降测量浮标4沿着锚泊缆绳2上下移动，并定时启动测量设备403，实现海洋要素垂直剖面测量。
Claims (5)
1.一种基于小型舶的海洋要船素定点垂直剖面监测装置，其特征在于：包括小型船舶(1)、升降测量浮标(4)、锚泊装置及拖拽缆绳(3)，其中锚泊装置包括锚泊缆绳(2)及张紧重块(5)，所述锚泊缆绳(2)的一端张紧系泊于小型船舶(1)上，所述锚泊缆绳(2)的另一端连接有所述张紧重块(5)；所述升降测量浮标(4)攀附在锚泊缆绳(2)上，所述拖拽缆绳(3)的一端与升降测量浮标(4)相连，所述拖拽缆绳(3)的另一端由人员在小型船舶(1)上操控。
2.根据权利要求1所述基于小型舶的海洋要船素定点垂直剖面监测装置，其特征在于：所述升降测量浮标(4)包括支撑架体(401)、浮力浮体(402)、测量设备(403)及导缆装置(404)，所述浮力浮体(402)及测量设备(403)分别安装于支撑架体(401)内部，所述支撑架体(401)的一侧固接有导缆装置(404)，所述升降测量浮标(4)通过导缆装置(404)攀附在锚泊缆绳(2)上。
3.根据权利要求2所述基于小型舶的海洋要船素定点垂直剖面监测装置，其特征在于：所述导缆装置(404)为两个，上下设置。
4.根据权利要求1所述基于小型舶的海洋要船素定点垂直剖面监测装置，其特征在于：所述张紧重块(5)的重量大于或等于50公斤，所述锚泊缆绳(2)在张紧重块(5)的作用下始终保持竖直状态。
5.一种基于小型舶的海洋要船素定点垂直剖面的监测方法，其特征在于：采用权利要求1至4任一权利要求所述的基于小型舶的海洋要船素定点垂直剖面监测装置，计算所述升降测量浮标(4)的重量，选择所需的浮力浮体(402)，使所述升降测量浮标(4)在水下为负浮力；到达测量站位所述小型船舶停止后，所述升降测量浮标(4)的上端栓住拖拽缆绳(3)，将所述锚泊缆绳(2)一端拴住小型船舶(1)，所述锚泊缆绳(2)的另一端穿过升降测量浮标(4)上的导缆装置(404)，而后系住张紧重块(5)，然后将所述升降测量浮标(4)和张紧重块(5)依次投放入水；需要进行海洋要素垂直剖面测量时，由测量人员手动收放所述拖拽缆绳(3)，从而可使所述升降测量浮标(4)沿着锚泊缆绳(2)上下移动，并定时启动测量设备(403)，实现海洋要素垂直剖面测量。
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