CN220181033U - 一种水下地形测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水下地形测量装置，包括浮体、测量组件、回转驱动件以及回转件，测量组件包括探头，探头产生的发射波适于朝向水底发射，回转驱动件设于浮体上，回转件与回转驱动件连接，且伸出浮体外的部分回转件上连接有探头，回转驱动件能够带动回转件转动。回转驱动件通过带动回转件转动，从而改变探头在待测区域内的位置，因此浮体在航行过程中，不仅可以对浮体航行线路上的测量点位进行测量，还可对浮体周围的测量的点位进行测量，增加浮体在一次航行过程中的测量范围，从而提升了测量效率，减少了漂浮式光伏电站的建设周期。

Description

一种水下地形测量装置

技术领域

本实用新型涉及水下地形测量的技术领域，具体涉及一种水下地形测量装置。

背景技术

随着可用于建设光伏电站的土地资源日益紧张，水面光伏电站的建设正逐渐兴起。漂浮式光伏电站是水面光伏电站中重要的光伏技术分支，漂浮式光伏电站主要应用于水面径流稳定的水面，漂浮式光伏电站中光伏组件采用浮筒或者浮箱固定，且光伏组件一般采用打桩牵引式或岸边地锚式固定，以防止其在风和波浪的作用下大范围移动。

漂浮式光伏电站的规划设计，需要获取湖泊、水库或海洋的地形地貌、岩性构造、淤泥产状等数据。现有的在测量水下地形时，将测量仪器安装在船体上，通过船体在待测水域移动，从而实现对该待测水域的水下地形测量。而漂浮式光伏电站需要测量的区域范围较广，而测量仪器仅能对船体航行路线上的测量点位进行测量，需要船体在待测区域内反复航行，从而实现对待测区域的测量，因此采用此种方式测量效率较低，影响漂浮式光伏电站建设周期。

实用新型内容

因此，本实用新型所要解决的技术问题在于现有漂浮式光伏电站需要测量的区域范围较广，而测量仪器仅能对船体航行路线上的测量点位进行测量，需要船体在待测区域内反复航行，从而实现对待测区域的测量，因此采用此种方式测量效率较低，影响漂浮式光伏电站建设周期。

为此，本实用新型提供一种水下地形测量装置，包括：

浮体；

测量组件，所述测量组件包括探头，探头产生的发射波适于朝向水底发射；

回转驱动件，所述回转驱动件设于所述浮体上；

回转件，所述回转件与所述回转驱动件连接，且伸出所述浮体外的部分所述回转件上连接有所述测量组件；

所述回转驱动件能够带动所述回转件转动。

可选地，上述的水下地形测量装置，还包括支撑杆，所述支撑杆与所述浮体固定连接，所述支撑杆远离所述浮体的一端固定连接有所述回转驱动件。

可选地，上述的水下地形测量装置，所述回转件与所述支撑杆之间的夹角为A，0°＜A＜180°。

可选地，上述的水下地形测量装置，所述回转驱动件为电机，所述回转件为悬臂，所述回转驱动件能够带动所述回转件绕所述支撑杆转动。

可选地，上述的水下地形测量装置，还包括：

绞盘，所述绞盘与所述回转件固定连接；

绞线，所述绞线一端饶设在所述绞盘上，所述绞线另一端与所述测量组件连接。

可选地，上述的水下地形测量装置，测量组件还包括：

入水件，所述入水件与所述绞线远离所述绞盘的一端连接；

测速模块，所述测速模块设置在所述入水件内，所述测速模块用于测量待测流体的流速。

可选地，上述的水下地形测量装置，还包括：

定位模块，所述定位模块设置于所述浮体上；

通信模块，所述通信模块设于所述浮体上，用于与外界信号连接；

可选地，上述的水下地形测量装置，还包括：

供能件，所述供能件分别与所述回转驱动件、所述探头、所述测速模块、所述定位模块以及所述通信模块电连接；

控制件，所述控制件设置于所述浮体上，所述控制件分别与所述回转驱动件、所述测速模块、所述探头、所述定位模块以及所述通信模块电连接。

可选地，上述的水下地形测量装置，还包括：

艉杆，所述艉杆与所述浮体固定连接；

缆绳，所述缆绳一端与所述艉杆连接，所述缆绳另一端与所述回转件连接。

可选地，上述的水下地形测量装置，还包括行走驱动件，所述行走驱动件设置于所述浮体上。

本实用新型提供的技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的水下地形测量装置，包括浮体、测量组件、回转驱动件以及回转件，测量组件包括探头，探头产生的发射波适于朝向水底发射，回转驱动件设于浮体上，回转件与回转驱动件连接，且伸出浮体外的部分回转件上连接有探头，回转驱动件能够带动回转件转动。回转驱动件通过带动回转件转动，从而改变探头在待测区域内的位置，因此在浮体在航行过程中，不仅可以对浮体航行线路上的测量点位进行测量，还可对浮体周围的测量点位进行测量，增加浮体在一次航行过程中的测量范围，从而提升了测量效率，减少了漂浮式光伏电站的建设周期。

2.本实用新型提供的水下地形测量装置，通过绞盘可收放绞线，即可通过绞盘控制测量组件在待测流体内的深度。

3.本实用新型提供的水下地形测量装置，通过在浮体内集成定位模块、探头、通信模块以及测速模块，能够快速获取水下地形测量数据，进一步减少漂浮式光伏电站的建设周期。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的水下地形测量装置。

附图标记说明：

1、浮体；

2、入水件；

3、回转驱动件；

4、回转件；

5、支撑杆；

6、绞线；

7、供能件；

8、控制件；

9、艉杆；

10、缆绳。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种水下地形测量装置，如图1所示，包括浮体1、测量组件、回转驱动件3以及回转件4，测量组件包括探头，探头产生的发射波适于朝向水底发射，回转驱动件3设于浮体1上，回转件4与回转驱动件3连接，且伸出浮体1外的部分回转件4上连接有测量组件，回转驱动件3能够带动回转件4转动。

本实施例提供的水下地形测量装置，回转驱动件3通过带动回转件4转动，从而改变探头在待测区域内的位置，因此浮体1在航行过程中，不仅可以对浮体1航行线路上的测量点位进行测量，还可对浮体1周围的测量的点位进行测量，增加浮体1在一次航行过程中的测量范围，从而提升了测量效率，减少了漂浮式光伏电站的建设周期。

如图1所示，本实施例提供的水下地形测量装置，还包括支撑杆5，浮体1为小型船，在浮体1的甲板前端设置有固定座，固定座位矩形钢块，该固定座与浮体1的甲板焊接固定，支撑杆5的底部设有法兰，法兰通过螺栓与固定座固定连接。

如图1所示，本实施例提供的水下地形测量装置，回转件4与回转驱动件3连接，且回转件4与支撑杆5之间的夹角为120°，作为可替代的实施方式，回转件4与支撑杆5之间的夹角为A，0°＜A＜180°。

如图1所示，本实施例提供的水下地形测量装置，回转驱动件3为伺服电机，回转驱动件3的安装座通过螺栓与支撑杆5顶部固定，回转驱动件3通过驱动轴与回转件4连接，回转件4为悬臂，回转驱动件3能够带动回转件4绕支撑杆5转动。

在一个可替换的实施例中，驱动件为承重小车，驱动件内焊接固定有支撑杆5，支撑杆5顶部焊接固定有回转件4，通过驱动件的原地回转，实现回转件4的回转。

如图1所示，本实施例提供的水下地形测量装置，还包括绞盘和绞线6，绞盘焊接固定在回转件4远离回转驱动件3的一侧，绞线6一端饶设在绞盘上，且在回转件4上焊接固定有另一伺服电机，该伺服电机通过驱动轴与绞盘连接，绞线6另一端与测量组件连接，伺服电机带动绞盘转动，绞盘通过收放绞线6实现控制测量组件在待测流体内的深度。

如图1所示，本实施例提供的水下地形测量装置，还包括入水件2和测速模块，入水件2为密封舱体，绞线6捆绑在入水件2上，测速模块设置在入水件2内，测速模块为ADCP，即声学多普勒流速剖面仪，其利用多普勒效应原理进行流速测量，ADCP突破传统机械转动为基础的传感流速仪，用声波换能器作传感器，换能器发射声脉冲波，声脉冲波通过水体中不均匀分布的泥沙颗粒、浮游生物等反散射体反散射，由换能器接收信号，经测定多普勒频移而测算出流速。ADCP具有不扰动流场、测验历时短、测速范围大等特点。测速模块可随着浮体1运动过程中进行测验，测速模块用于测量流体的流速。

如图1所示，本实施例提供的水下地形测量装置，还包括定位模块和通信模块，定位模块为PTK，PTK是GPS实时动态定位的简称，RTK技术通过GPS与数传技术结合而成，通过实时解算，在将数据处理，在短时间内可以得到高精度位置信息。通信模块为无线电收发器，用于与外界传输数据。

如图1所示，本实施例提供的水下地形测量装置，还包括供能件7和控制件8，供能件7电池，作为可替代的实施方式，供能件7为太阳能发电模块或风力发电模块。用于给回转驱动件3、控制绞盘转动的伺服电机、探头、测速模块、定位模块以及通信模块供电。控制件8为单片机，控制件8通过各个接口分别控制回转驱动件3、控制绞盘转动的伺服电机、探头、测速模块、定位模块以及通信模块。

如图1所示，本实施例提供的水下地形测量装置，还包括艉杆9和缆绳10，艉杆9通过艉杆9基座与浮体1的甲板固定连接，艉杆9基座与甲板通过螺栓连接，艉杆9与基座焊接固定。缆绳10一端与艉杆9顶部捆绑，缆绳10另一端与回转件4靠近绞盘的一侧捆绑，提供部分拉力，避免回转件4断裂。

如图1所示，本实施例提供的水下地形测量装置，还包括行走驱动件，该形成驱动件为螺旋桨，用于驱动浮体1移动。

本实施例提供的水下地形测量装置，探头内还设有接收器，探头可发射超声波和声波脉冲，通过探头发射超声波，利用超声波穿透介质并在不同介质表面产生发射的现象，通过测出发射波和发射波之间的时间差来进行水深测量；探头还可将不同频率的声波脉冲朝向水底发射，声波在通过不同的介质时，由于介质的阻波抗差异性，产生强弱不同的回波信号，经水底地层散射后被接收器滤波，再放大，通过适当的处理和算法，可以输出能够反映地层声学特征的记录剖面，从而反映水域底部沉积结构和岩性构造。

本实施例提供的水下地形测量装置，其工作工程如下所述：

首先，通过定位模块，使得浮体1移动至准确的测量区域，然后回转驱动件3转动，并带动回转件4转动，回转件4带动水下的入水件2在水体内移动，直至入水件2达到指定位置，然后通过探头发射超声波，进行水深测量，同时通过测速模块测量水体的流速，然后通过探头发射不同频率的声波脉冲，实现对地城声学特征的记录，然后反馈给控制件8进行绘制生成水下地形。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种水下地形测量装置，其特征在于，包括：

浮体(1)；

测量组件，所述测量组件包括探头，探头产生的发射波适于朝向水底发射；

回转驱动件(3)，所述回转驱动件(3)设于所述浮体(1)上；

回转件(4)，所述回转件(4)与所述回转驱动件(3)连接，伸出所述浮体(1)外的部分所述回转件(4)上连接有所述测量组件；

所述回转驱动件(3)能够带动所述回转件(4)转动。

2.根据权利要求1所述的水下地形测量装置，其特征在于，还包括支撑杆(5)，所述支撑杆(5)与所述浮体(1)固定连接，所述支撑杆(5)远离所述浮体(1)的一端固定连接有所述回转驱动件(3)。

3.根据权利要求2所述的水下地形测量装置，其特征在于，所述回转件(4)与所述支撑杆(5)之间的夹角为A，0°＜A＜180°。

4.根据权利要求3所述的水下地形测量装置，其特征在于，所述回转驱动件(3)为电机，所述回转件(4)为悬臂，所述回转驱动件(3)能够带动所述回转件(4)绕所述支撑杆(5)转动。

5.根据权利要求4所述的水下地形测量装置，其特征在于，还包括：

绞盘，所述绞盘与所述回转件(4)固定连接；

绞线(6)，所述绞线(6)一端饶设在所述绞盘上，所述绞线(6)另一端与所述测量组件连接。

6.根据权利要求5所述的水下地形测量装置，其特征在于，测量组件还包括：

入水件(2)，所述入水件(2)与所述绞线(6)远离所述绞盘的一端连接；

测速模块，所述测速模块设置在所述入水件(2)内，所述测速模块用于测量待测流体的流速。

7.根据权利要求6所述的水下地形测量装置，其特征在于，还包括：

定位模块，所述定位模块设置于所述浮体(1)上；

通信模块，所述通信模块设于所述浮体(1)上，用于与外界信号连接。

8.根据权利要求7所述的水下地形测量装置，其特征在于，还包括：

供能件(7)，所述供能件(7)分别与所述回转驱动件(3)、所述探头、所述测速模块、所述定位模块以及所述通信模块电连接；

控制件(8)，所述控制件(8)设置于所述浮体(1)上，所述控制件(8)分别与所述回转驱动件(3)、所述测速模块、所述探头、所述定位模块以及所述通信模块电连接。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的水下地形测量装置，其特征在于，还包括：

艉杆(9)，所述艉杆(9)与所述浮体(1)固定连接；

缆绳(10)，所述缆绳(10)一端与所述艉杆(9)连接，所述缆绳(10)另一端与所述回转件(4)连接。

10.根据权利要求9所述的水下地形测量装置，其特征在于，还包括行走驱动件，所述行走驱动件设置于所述浮体(1)上。