一种海洋观测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种海洋观测系统，其包括：安装平台、支架、辐射测量系统、气象要素测量系统和波浪要素测量系统；安装平台固定设置于水面之下，支架拆卸的连接于安装平台；辐射测量系统设置于支架的顶端；气象要素测量系统设置位置高于高潮时水面高度；波浪要素测量系统位于支架下部。本发明专利技术提供的海洋观测系统，安装平台设置在水下，可拆卸支架便于安装、移动，并且为各个测量系统提供安装位置。辐射测量系统安装在顶端，不受遮挡的测量日照辐射。气象要素测量系统用于测量气象数据，波浪要素测量系统设置位置较低，用于测量水文数据。本发明专利技术结构牢固，制造容易、成本低，安装方便，连接强度高、性能可靠，耐用性好，能抗击海上风浪等恶劣环境。

An ocean observing system

The invention relates to an ocean observation system, which comprises an installation platform, a support, a radiation measurement system, a meteorological element measurement system and a wave element measurement system; an installation platform is fixed under the water surface, and a support is dismantled and connected to the installation platform; a radiation measurement system is arranged at the top of the support; and a meteorological element measurement system. The setting position of the system is higher than the height of the water surface at high tide, and the wave element measuring system is located at the lower part of the support. The marine observation system provided by the invention has an installation platform arranged under water, a detachable support for easy installation and movement, and an installation position for each measuring system. The radiation measurement system is installed at the top and is not subject to occluded measurements of solar radiation. Meteorological element measurement system is used to measure meteorological data. Wave element measurement system is set in a lower position to measure hydrological data. The invention has the advantages of firm structure, easy manufacture, low cost, convenient installation, high connection strength, reliable performance and good durability, and can resist harsh environment such as sea wind and waves.

【技术实现步骤摘要】
一种海洋观测系统
本专利技术涉及观测系统领域，尤其是一种海洋观测系统。
技术介绍
现有综合观测系统主要位于陆地，而海洋观测设备功能往往比较单一。同时现有的观测系统准确度低、需要人工值守、自动化性能不好。现有的日照计主要有：聚焦式(或称康培-斯托克斯式)日照计是利用太阳光经玻璃球聚焦后烧灼日照纸留下的焦痕来记录日照时数的；暗筒式(或称乔唐式)日照计的测量原理是太阳光通过仪器上的小孔射入小筒内，使涂有感光药剂的日照纸上留下感光迹线，根据感光迹线的长短来计算日照时数；暗筒式和聚焦式日照计的业务观测离不开人工操作,准确度较低,且无法实现自动化。直接辐射检测法利用和时间记录设备相连接的直接辐射表测量直接太阳辐照度,通过阈值鉴别器进行120W/m2阈值的转换,由相应的向上和向下的转换触发时间计数器,即可确定日照时数，由于该型日照计采用了二维伺服机构对太阳进行跟踪,结构相对复杂,在环境适应性较差,往往需要人工值守,还需要进一步改进。而且现有的检测系统没有自主检测、自动维护的装置，系统运行的稳定性、有效性不足。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题为了解决现有技术的上述问题，本专利技术提供一种海洋环境下、数据准确性好、长期连续自动工作的综合海洋观测系统。(二)技术方案为了达到上述目的，本专利技术提供一种海洋观测系统，其包括：安装平台、支架、辐射测量系统、气象要素测量系统和波浪要素测量系统；所述安装平台固定设置于水面之下，所述支架拆卸的连接于安装平台；所述辐射测量系统设置于支架的顶端，用于测量太阳辐射；所述辐射测量系统包括密闭机箱，及设置在所述密闭机箱内部的辐射计；所述密闭机箱包括透光罩，所述辐射计包括遮光带和若干热堆传感器；所述透光罩用于透光，所述遮光带的结构使得任意角度的阳光照射下，总会有一个所述热堆传感器受阳光照射、同时有另一个所述热堆传感器不受阳光照射。所述气象要素测量系统设置于支架上，设置位置高于高潮时水面高度，用于测量气象参数；所述波浪要素测量系统位于支架下部，用于测量波浪。优选的，所述支架为热镀锌钢材，所述支架包括多层固定搭接结构，通过拆装若干层所述固定搭接结构调整支架的高度。优选的，还包括远程设备，所述波浪要素测量系统与所述远程设备数据连接。优选的，还包括数据记录仪，所述数据记录仪分别与所述辐射测量系统和气象要素测量系统电连接，用于采集记录数据；所述数据计量仪设置在防水防腐蚀的密闭机箱内。进一步的，还包括远程设备，所述数据记录仪与所述远程设备数据连接。优选的，还包括若干设置于遮光带背面的测量面朝下的热堆传感器。优选的，所述辐射测量系统还包括太阳能电站传感器，所述太阳能电站传感器与辐射计电连接，用于监测所述辐射计的工作状态。进一步的，所述辐射测量系统还包括加热除雾器，所述加热除雾器用于加热透光罩。进一步的，所述辐射测量系统还包括擦拭装置，所述擦拭装置用于擦拭透光罩外表面，所述擦拭装置包括升降装置；非工作状态时，整个擦拭装置位置低于所述热堆传感器；工作状态时，所述擦拭装置的擦拭工作部件在升降装置的驱动下升高。优选的，所述气象要素测量系统包括风速计、风向标、气压传感器、温度传感器及湿度传感器中的一种或多种。(三)有益效果本专利技术提供一种海洋观测系统，观测各类数据。安装平台设置在水下，提供了测量不同数据的设备的安装空间，可拆卸支架便于安装、移动，并且为各个测量系统提供安装位置。辐射测量系统安装在顶端，不受遮挡的测量日照辐射。气象要素测量系统用于测量气象数据，波浪要素测量系统设置位置较低，用于测量水文数据。本专利技术结构牢固，制造容易、成本低，易组装、安装方便，连接强度高、性能可靠，耐用性好、可长期在海上监测，能抗击海上风浪等恶劣环境。辐射测量系统的密闭机箱首先是防尘，保证光学元件的测量状态良好，遮光带和热堆传感器的设置使得设备可以在固定的情况下检测动态的阳光辐射，省去现有的实时旋转对光等复杂的旋转控制系统，装置的结构更加简单，可靠性和节能性均有很大的提升。热镀锌钢材能够较好的适应海水环境，提高系统的寿命。支架的多层固定搭接结构，可以便于调整层数，同时正常使用时连接牢固，耐用。波浪要素测量系统工作环境恶劣，操作者可以通过远程设备直接读取水文测量数据并使用，不必在现场调用，使用方便。数据记录仪用于将测量得到的数据记录下来，并且其设置在防水防腐蚀的密闭机箱内，更好的适应使用环境，数据储存的安全性高。数据记录仪也可以与远程设备数据连接，将辐射数据、气象数据和系统运行数据等传输给远程设备。操作者可以实时查阅使用。背向设置的热堆传感器只能测量散射光，可以简化遮光带的形态设计，可以修正受遮光带遮挡的正面向上的热堆传感器的数据。太阳能电站传感器可以监测系统运行状态，保证数据的有效性和完整性。加热除雾器可以防止透光罩结霜、起雾，保证透光罩的透光性，确保在恶劣的气候条件下也能测得可靠的数据。擦拭装置可以擦除透光罩表面异物，非工作状态时位置低于热堆传感器，不影响光照。气象要素测量系统可以测量风速、风向、气压、温度和湿度等。附图说明图1为一种海洋观测系统的结构示意图；图2为一种海洋观测系统的电连接结构示意图图3为一种辐射计的原理示意图；图4为一种辐射测量系统的结构示意图；图5为一种辐射计的结构示意图。【附图标记说明】1：风速计；2：风向标；3：辐射测量系统；31：密闭机箱；32：辐射计；33：太阳能电站传感器；4：气压传感器；5：温度传感器；6：湿度传感器；7：波潮仪；8：支架；9：安装平台；10：数据记录仪。具体实施方式为了更好的解释本专利技术，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本专利技术作详细描述。如图1所示，本实施例包括一个安装平台9和一个多层固定搭接结构的支架8。安装平台9可以为水泥桩基，其埋设位置在水面之下。支架8为热镀锌钢材材质，包括底部保护架，三层可以拆装的结构，一层顶部脚手架，还有一层可拆装结构。支架8各层采用搭接结构，可以使用螺栓等固定连接方式。通过调节层数可以调节支架8的总高，每层高度可以为1-3m，也可以选取其他高度。支架8顶端安装有辐射测量系统3，还利用水平支臂在远离辐射测量系统3的位置安装了风速计1和风向标2，分别用于测量风速和风向。二者位置优选的位于辐射测量系统的北面。支架8顶部还安装有避雷针，也用支臂设置在远离辐射测量系统3的位置，优选的设置在北面。还在低于辐射测量系统3但高出水面的位置，设置了气压传感器4、温度传感器5和湿度传感器6，分别测量气压、温度和湿度等气象数据。图1中每层架子高2米，其中湿度传感器6的位置距离水面10m以上测量数据更好。在支架8下部设置波浪要素测量系统7，用于测量水温、潮汐、潮位和波浪等要素，同时自身具备无线传输系统和有线传输系统。其具体位置根据波浪要素测量系统7的种类不同，可以在水面之下、水面之上或浮动于水面。结合图2，还设置有数据记录仪10，数据记录仪10设置在防水防腐蚀的密闭机箱内。数据记录仪10分别与风速计1、风向标2、辐射测量系统3、气压传感器4、温度传感器5和湿度传感器6电连接，用于记录各个设备的测量数据。还包括远程设备，数据记录仪10和波浪要素测量系统7可以通过有线或无线的方式与远程设备数据连接。下面介绍具体工作原理，辐射测量系统3采用7个微型热堆传感器和特制图案的遮光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海洋观测系统，其特征在于，其包括：安装平台(9)、支架(8)、辐射测量系统(3)、气象要素测量系统(1,2,4,5,6)和波浪要素测量系统(7)；所述安装平台(9)固定设置于水面之下，所述支架(8)拆卸的连接于安装平台(9)；所述辐射测量系统(3)设置于支架(8)的顶端，用于测量太阳辐射；所述辐射测量系统(3)包括密闭机箱(31)，及设置在所述密闭机箱(31)内部的辐射计(32)；所述密闭机箱(31)包括透光罩，所述辐射计(32)包括遮光带和若干热堆传感器，全部热堆传感器的检测面相互平行设置；所述透光罩用于透光，所述遮光带的结构使得任意角度的阳光照射下，总会有一个所述热堆传感器受阳光照射、同时有另一个所述热堆传感器不受阳光照射；所述气象要素测量系统(1,2,4,5,6)设置于支架(8)上，设置位置高于高潮时水面高度，用于测量气象参数；所述波浪要素测量系统(7)位于支架(8)下部，用于测量波浪。

【技术特征摘要】
1.一种海洋观测系统，其特征在于，其包括：安装平台(9)、支架(8)、辐射测量系统(3)、气象要素测量系统(1,2,4,5,6)和波浪要素测量系统(7)；所述安装平台(9)固定设置于水面之下，所述支架(8)拆卸的连接于安装平台(9)；所述辐射测量系统(3)设置于支架(8)的顶端，用于测量太阳辐射；所述辐射测量系统(3)包括密闭机箱(31)，及设置在所述密闭机箱(31)内部的辐射计(32)；所述密闭机箱(31)包括透光罩，所述辐射计(32)包括遮光带和若干热堆传感器，全部热堆传感器的检测面相互平行设置；所述透光罩用于透光，所述遮光带的结构使得任意角度的阳光照射下，总会有一个所述热堆传感器受阳光照射、同时有另一个所述热堆传感器不受阳光照射；所述气象要素测量系统(1,2,4,5,6)设置于支架(8)上，设置位置高于高潮时水面高度，用于测量气象参数；所述波浪要素测量系统(7)位于支架(8)下部，用于测量波浪。2.如权利要求1所述的海洋观测系统，其特征在于：所述支架(8)为热镀锌钢材，所述支架(8)包括多层固定搭接结构，通过拆装若干层所述固定搭接结构调整支架(8)的高度。3.如权利要求1所述的海洋观测系统，其特征在于：还包括远程设备，所述波浪要素测量系统(7)与所述远程设备数据连接。4.如权利要求1所述的海洋观测系统，其特征在于：还...

【专利技术属性】
技术研发人员：王心玉，刘勇，陈永焜，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：发明
国别省市：山东,37