波浪要素测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种波浪要素测量装置，包括：浮漂以及追踪并记录所述浮漂运动过程的全站仪测量机器人，所述全站仪测量机器人具有保存追踪数据的储存空间；其中，所述浮漂包括：浮体；以及设置在所述浮体上的360°棱镜，所述全站仪测量机器人对准所述360°棱镜以追踪的所述浮漂运动过程。本实用新型专利技术具有设备简单、维护方便、价格便宜的优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及沿海水域工程施工领域。更具体地说，本技术涉及一种用于工程区域波浪要素的监测装置。
技术介绍
专业的波浪要素测量，往往需要投入专业的测量设备、设备维护船舶及人员，价格昂贵。如用于波浪要素观测的波浪浮标、浪龙等专业设备，采购进口价格上百万，国产价格也是几十万；且需要投入专用的船舶进行安装、数据采集和维护，额外成本较大。这种专业设备可广泛应用于我国的近海海洋监测站、近海海洋工程测量及海洋调查考察等领域。然而，在一些沿海或近海区域的桥梁、港口及码头等工程，往往采取的都是附近海域观测站的历年波浪统计数据作为参考。但是，这些数据不具备实时性，对施工气象窗口的选取参考价值有限。如果采购专业的波浪监测装备进行现场波浪实时监测，需要投入大量的成本、设备和人力资源。因此，这些工程施工过程中基本上都没有进行波浪观测，气象窗口的分析和选取也大多参考往年数据、或根本不分析气象窗口。
技术实现思路
本技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。本技术还有一个目的是提供一种能准确得到波浪要素的相对值以及波浪规律的测量装置。为了实现根据本技术的这些目的和其它优点，提供了一种波浪要素测量装置，包括：浮漂以及追踪并记录所述浮漂运动过程的全站仪测量机器人，所述全站仪测量机器人具有保存追踪数据的储存空间；其中，所述浮漂包括：浮体；以及设置在所述浮体上的360°棱镜，所述全站仪测量机器人对准所述360°棱镜以追踪的所述浮漂运动过程。优选地，所述浮漂还包括竖直设置在所述浮体上表面中心的支撑杆，所述360°棱镜设置在所述支撑杆的顶部。优选地，所述浮漂还包括若干根均匀分布在所述浮体上的斜撑，以固定所述支撑杆。优选地，所述浮漂还包括设置在所述浮体下表面中心的配重链条，以保证所述浮体的吃水体积大于80％。优选地，所述浮漂还包括连接绳，所述连接绳的一端套设在所述支撑杆上，另一端与工程船舶或者固定浮体连接。本技术至少包括以下有益效果：1、采取本申请所述的简易波浪要素实时监测和分析方法，对现场海域波浪要素进行实时监测，实时采集数据和分析，就能准确的掌握工程海域的波浪规律，更好的优化施工组织设计，选取合适的工作窗口，优化资源配置，提高作业效率。虽然，本申请所述的简易波浪要素测量装置，和专业的设备相比存在误差，但是其完全能够准确的得到波浪要素的相对值，以及波浪的规律，为工程施工提供参考依据。最重要的是，该种方法的低成本、免维护、易操作、实时性强等优点，是传统专业的波浪监测设备所无法比拟的。2、本技术中对支撑杆设置斜撑，使本装置能够更加适应海中环境，不会被海浪拍坏。3、本技术在浮体下表面设置配重链条，能够降低自制浮漂的重心，使其在波浪作用下稳定，不发生倾覆。4、本技术设置连接绳，能够防止浮漂漂离工程区域，无法回收。本技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1为本技术中浮漂的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本技术的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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 技术和简化描述，并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技术的限制。如图1所示，本技术提供一种波浪要素测量装置，包括：浮漂以及追踪并记录所述浮漂运动过程的全站仪测量机器人，所述全站仪测量机器人具有保存追踪数据的储存空间；其中，所述浮漂包括：浮体14；以及设置在所述浮体14上的360°棱镜11，所述全站仪测量机器人对准所述360°棱镜11以追踪的所述浮漂运动过程。在一个实施例中，所述浮漂还包括竖直设置在所述浮体14上表面中心的支撑杆12，所述360°棱镜11设置在所述支撑杆12的顶部，所述的支撑杆12可以是钢管、PVC管等具备一定强度和刚度的材料。在一个实施例中，所述浮漂还包括若干根均匀分布在所述浮体14上的斜撑13，以固定所述支撑杆12。在一个实施例中，所述浮漂还包括设置在所述浮体14下表面中心的配重链条15，以保证所述浮体14的吃水体积大于80％。在一个实施例中，所述浮漂还包括连接绳16，所述连接绳16的一端套设在所述支撑杆12上，另一端与工程船舶或者固定浮体连接。当需要回收自制浮漂时，通过拉动绳索即可实现。绳索的长度应该足够长，满足所述自制浮漂在被监测采集数据的过程中，绳索不被拉直，产生额外施加给自制浮漂的水平力，影响其随波上下。本技术的使用流程所述浮漂放在施工水域随波起伏，全站仪测量机器人追踪浮漂上的360°棱镜11，实时采集360°棱镜11的X、Y、Z轴三个方向的实时位移绝对坐标，其采集频率可达到每秒5～6组数据，主要是Z轴方向(上下起伏方向)的数据，主要分析方法为：针对不规则波浪，统计方法采用上跨零点法，即以平均水位为零线，把波面上升与零线相交的点作为起点。波形不规则振动降到零线以下，接着又上升再次与零线相交，这一点作为该波的终点(也是下一个波的起点)。如横坐标是时间，则两个连续上跨零点间的间距就是波的周期；若横坐标是距离，则此间距是这个波的波长。把这两点间的波峰最高点到波谷最低点的垂直距离定义为波高。对于中间可能存在的小波动，只要不与零线相交就不予考虑。将 测出的波浪统计分析得到所述的波浪要素。本技术至少包括以下有益效果：1、采取本申请所述的简易波浪要素实时监测和分析方法，对现场海域波浪要素进行实时监测，实时采集数据和分析，就能准确的掌握工程海域的波浪规律，更好的优化施工组织设计，选取合适的工作窗口，优化资源配置，提高作业效率。虽然，本申请所述的简易波浪要素测量装置，和专业的设备相比存在误差，但是其完全能够准确的得到波浪要素的相对值，以及波浪的规律，为工程施工提供参考依据。最重要的是，该种方法的低成本、免维护、易操作、实时性强等优点，是传统专业的波浪监测设备所无法比拟的。2、结构简单：整套方法采取的设备和设施均是成熟、市场上的标准产品，结构设计简单。3、操作方便：浮漂可以由1人独自进行安装，不需要维护；全站仪测量机器人测量机器人、数据分析均可以在陆地或固定场所操作。4、成本节约：除全站仪测量机器人价格较高外，其余设备设施采购成本低廉，且几乎没有维护成本，总体成本非常低。5、安全可靠：整个操作过程不存在任何安全风险，即使遇到极端气候，自制浮漂可以不回收利用，重新制作一个也非常快捷和简单。6、应用前景好：海上施工掌握实施波浪状况是非常有必要的，对施工气象窗口的选择，施工风险的控制都能提供参考和决策依据。然而专业的波浪要素测量仪器价格非常昂贵，操作和维护复杂，作为临时设施信价比很低。采用本专利技术所述的方法，可以在很少的成本下实时、方便、快速的获取波浪要素数据，具有很好的应用前景。尽管本技术的实施方案已本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种波浪要素测量装置，其特征在于，包括：浮漂以及追踪并记录所述浮漂运动过程的全站仪测量机器人，所述全站仪测量机器人具有保存追踪数据的储存空间；其中，所述浮漂包括：浮体；以及设置在所述浮体上的360°棱镜，所述全站仪测量机器人对准所述360°棱镜以追踪的所述浮漂运动过程。

【技术特征摘要】
1.一种波浪要素测量装置，其特征在于，包括：浮漂以及追踪并记录所述浮漂运动过程的全站仪测量机器人，所述全站仪测量机器人具有保存追踪数据的储存空间；其中，所述浮漂包括：浮体；以及设置在所述浮体上的360°棱镜，所述全站仪测量机器人对准所述360°棱镜以追踪的所述浮漂运动过程。2.如权利要求1所述的波浪要素测量装置，其特征在于，所述浮漂还包括竖直设置在所述浮体上表面中心的支撑杆，所述360°棱镜设置在所述支撑...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨秀礼，徐杰，程茂林，仇正中，
申请(专利权)人：中交第二航务工程局有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42