[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于海洋工程的海底變形監(jiān)測(cè)裝置和方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011240659.6
• 申請(qǐng)日: 2020-11-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112284326A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁前勇;吳學(xué)敏;何川;董一飛;鐘超;郭斌斌
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局
• 主分類(lèi)號(hào): G01B21/32
• 分類(lèi)號(hào): G01B21/32
• 代理公司: 廣州君咨知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44437
• 代理人: 譚啟斌

1.一種用于海洋工程的海底變形監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于：包括內(nèi)部設(shè)置有開(kāi)口向上的容納腔的殼體、用于蓋合所述開(kāi)口的蓋體和用于檢測(cè)海底變形的檢測(cè)組件，所述容納腔內(nèi)設(shè)置有用于劃分容納腔空間的支架，所述蓋體與殼體密封連接，所述檢測(cè)組件包括用于供電的電源模塊、用于與外界通信的通信模塊、用于采集海底形變數(shù)據(jù)的采集模塊、用于數(shù)據(jù)處理的控制模塊和用于儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存模塊，所述電源模塊沿圓周方向分布在容納腔中，所述通信模塊與容納腔的側(cè)壁連接，所述采集模塊設(shè)置在容納腔底部，所述控制模塊和儲(chǔ)存模塊通過(guò)支架與容納腔連接，所述電源模塊、通信模塊、采集模塊和儲(chǔ)存模塊均與控制模塊連接。

2.如權(quán)利要求1所述的用于海洋工程的海底變形監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于：所述殼體由一體鍛造成型的TC4鈦合金制成。

3.如權(quán)利要求1所述的用于海洋工程的海底變形監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于：所述蓋體上設(shè)置有用于容納腔排氣的排氣孔和用于封堵排氣孔的堵體，所述排氣孔的輸入端與容納腔連接，所述堵體與排氣孔的輸出端可拆卸連接。

4.如權(quán)利要求1所述的用于海洋工程的海底變形監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于：還包括密封件，所述蓋體通過(guò)密封件與殼體連接。

5.如權(quán)利要求1所述的用于海洋工程的海底變形監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于：所述容納腔包括用于儲(chǔ)存電源模塊的電池艙、用于儲(chǔ)存通信模塊的通信艙和用于存儲(chǔ)儲(chǔ)存模塊和控制模塊的數(shù)據(jù)艙，所述電池艙和通信艙均與數(shù)據(jù)艙連接，所述電池艙、通信艙和數(shù)據(jù)艙均與排氣組件連通。

6.如權(quán)利要求1所述的用于海洋工程的海底變形監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于：所述通信模塊包括用于與外界通信裝置連接的航空接頭，所述航空接頭設(shè)置在容納腔的側(cè)壁上，所述控制模塊通過(guò)航空接頭與外界通信裝置連接。

7.如權(quán)利要求1所述的用于海洋工程的海底變形監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于：所述采集模塊包括用于測(cè)量海底水壓的壓力傳感器和用于測(cè)量海底傾斜情況的傾斜傳感器，所述殼體開(kāi)設(shè)有連通外界的水壓測(cè)試孔，所述壓力傳感器的測(cè)試端與水壓測(cè)試孔連接，所述傾斜傳感器與容納腔的底部連接，所述壓力傳感器和傾斜傳感器均與控制模塊連接。

8.一種用于海洋工程的海底變形監(jiān)測(cè)方法，應(yīng)用于如權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)所述的用于海洋工程的海底變形監(jiān)測(cè)裝置的控制模塊，其特征在于，具體由以下步驟實(shí)現(xiàn)：

S1：通過(guò)采集模塊獲取重力加速度g，并以重力加速度g和海平面作為基準(zhǔn)線，建立第一參考坐標(biāo)系oxy和第二參考坐標(biāo)系OXYZ，所述平面xoy與海底變形監(jiān)測(cè)裝置當(dāng)前所在的海底平面互相平行，所述平面XOY與海平面互相平行；

S2：通過(guò)采集模塊獲取當(dāng)前位置的重力加速度g在平面xoy上的分量g_x和g_y，并采用公式：和計(jì)算當(dāng)前位置的水平傾角α和β，其中，所述g_x為重力加速度g在第一參考坐標(biāo)系oxy的x軸上的分量，g_y為重力加速度g在第一參考坐標(biāo)系oxy的y軸上的分量，α為第一參考坐標(biāo)系oxy的x軸與海平面的傾角，β為第一參考坐標(biāo)系oxy的y軸與海平面的傾角；

S3：通過(guò)公式計(jì)算當(dāng)前位置的平面傾斜角γ，其中，所述平面傾斜角γ為平面xoy與平面OXY之間的平面傾斜角，即海底變形監(jiān)測(cè)裝置當(dāng)前所在的海底平面與海平面之間的傾斜角；

S4：將當(dāng)前位置的水平傾角α、β以及平面傾斜角γ與儲(chǔ)存器中儲(chǔ)存的水平傾角α、β以及平面傾斜角γ分別進(jìn)行比較，若相同，則將當(dāng)前時(shí)間保存至儲(chǔ)存模塊中，執(zhí)行S1，若不相同，則將當(dāng)前位置的水平傾角α、β、平面傾斜角γ和當(dāng)前時(shí)間保存至儲(chǔ)存模塊中，并執(zhí)行S5；

S5：通過(guò)檢測(cè)組件獲取當(dāng)前水壓是否大于預(yù)設(shè)值，若是，則生成報(bào)警信息，儲(chǔ)存于儲(chǔ)存模塊，并執(zhí)行S1，若否，則執(zhí)行S1。

9.如權(quán)利要求8所述的用于海洋工程的海底變形監(jiān)測(cè)方法，其特征在于：所述采集模塊包括用于測(cè)量海底水壓的壓力傳感器和用于測(cè)量海底傾斜情況的傾斜傳感器，所述壓力傳感器和傾斜傳感器與控制模塊連接。

10.如權(quán)利要求8所述的用于海洋工程的海底變形監(jiān)測(cè)方法，其特征在于：所述報(bào)警信息包括當(dāng)前位置的水平傾角α、β、平面傾斜角γ、水壓信息和當(dāng)前時(shí)間。