[發明專利]一種用于近海波浪水位現場的觀測分析系統

在審

• 申請號: 201810147411.1
• 申請日: 2018-02-12
• 公開（公告）號: CN108195357A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 張慈珩;陳漢寶;張鵬;王收軍;劉針;于濱
• 申請（專利權）人: 交通運輸部天津水運工程科學研究所
• 主分類號: G01C13/00
• 分類號: G01C13/00;G01S19/42
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司 12211
• 代理人: 楊慧玲

本發明創造提供了一種用于近海波浪水位現場的觀測分析系統，包括地面基站、測波浮球、數據傳輸裝置和用戶終端；所述的地面基站與測波浮球通過數據傳輸裝置無線連接，所述的地面基站包括第一數據采集器、第一控制器和第一存儲器，第一數據采集器、第一存儲器分別與第一控制器耦接；所述的測波浮球內部設有移動站測量裝置；本發明創造所采用的設備能耗較低、造價低廉、投放簡便，一次安裝無需后續維護，可達到拋棄型使用要求。

技術領域

本發明創造屬于水位觀測領域，尤其是涉及一種用于近海波浪水位現場的觀測分析系統。

背景技術

沿海港口及近岸工程是我國經濟發展的重要支撐，潮位及波浪條件是港口及近岸工程領域十分重要基礎資料，由于現有測波手段價格高昂、使用不便、無法提供實時數據等原因，因此在工程應用中很少取得實時觀測數據，從而制約了港口及海岸工程安全預警、災害預報、應急決策等工作的開展，也嚴重影響了沿岸經濟財產、港口碼頭生產作業的安全。

傳統的波浪測量有如下幾種類型，大型長期波浪測站采用浮標或座底自記式長期波浪觀測設備，由岸上供電能長期不間斷進行觀測，并能實施傳輸觀測數據，但其儀器成本高，安裝條件有限，僅能滿足離岸距離不大的位置的需要；遠海大型浮標測站，可實現動力自給，并能實現多要素觀測，但其成本較高，且應用于港口附近，對通航有一定風險；近岸短期波浪觀測儀器，如“浪龍”、“波浪騎士”、“ADCP”等設備，可應用于工程近海測量，但這類設備一般無法進行實時數據傳輸，只能靠人工定時提取數據，且由于其測量原理一般采用超聲波測量，需要信號發射源，能耗相對較大，因此觀測時間步長和觀測數據量易受電池容量限制；且使用該類設備波浪觀測成本較高，國內常規波浪觀測單點一年的價格在百萬以上，因此在常規項目中進行波浪觀測成本壓力較大。

發明內容

有鑒于此，本發明創造旨在提出一種精度高、造價低、使用簡便的用于近海波浪水位現場的觀測分析系統。

為達到上述目的，本發明創造的技術方案是這樣實現的：

一種用于近海波浪水位現場的觀測分析系統，包括地面基站、測波浮球、數據傳輸裝置和用戶終端；所述的地面基站與測波浮球通過數據傳輸裝置無線連接，所述的地面基站包括第一數據采集器、第一控制器和第一存儲器，第一數據采集器、第一存儲器分別與第一控制器耦接；所述的測波浮球內部設有移動站測量裝置；

所述的移動站測量裝置包括定位天線，加速度傳感器，第二數據采集器、第二存儲器和第二控制器，所述的定位天線、加速度傳感器分別與第二數據采集器連接，第二數據采集器與第二控制器連接；所述的第二控制器通過數據傳輸裝置與第一控制器無線連接，地面基站與用戶終端數據連接。

進一步的，所述測波浮球包括浮球球體、錨耳、壓載物、第一錨鏈、防護罩和固定座，所述的防護罩嵌接在浮球球體的頂部，所述的壓載物固定在浮球球體的底部，所述的錨耳分別設置在浮球球體兩側，所述的錨耳與第一錨鏈緊固連接，所述的固定座固定在浮球球體的內部。

進一步的，所述固定座包括第一固定板、第二固定板，所述的定位天線置于第一固定板與防護罩之間，所述的第二控制器、第二數據采集器、第二存儲器和數據傳輸裝置均置于第二固定板與壓載物之間，所述的加速度傳感器置于第一固定板和第二固定板之間。

進一步的，所述的測波浮球通過第一錨鏈連接一錨固浮箱，所述的錨固浮箱內部設有電池，所述的電池與測波浮球內部的移動站測量裝置線路連接，用于移動站測量裝置供電。

進一步的，所述的錨固浮箱上還設有第二錨鏈，第二錨鏈的一端固定在錨固浮箱的底部，第二錨鏈的另一端與水下錨點固定連接。

進一步的，所述的水下錨點至少包括兩個。

進一步的，所述的定位天線為北斗天線。

相對于現有技術，本發明創造所述的一種用于近海波浪水位現場的觀測分析系統具有以下優勢：