一种海平面浪涌光学观测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种海平面浪涌光学观测系统，该系统包括：观测机主体和检测浮球，观测机主体背面靠近底面设有U型承重杆，U型承重杆表面活动连接设有承重架，承重架远离U型承重杆的一端内部嵌入设有绕线轮，绕线轮两端均设有电动把手，绕线轮表面缠绕设有吊装绳，吊装绳底端与检测浮球顶面连接，检测浮球内部设有定位设备，检测浮球外壁设有感光贴片，利用定位设备获取所述检测浮球的重力方向上的加速度数据信息和三维空间位置信息，利用浪涌高度预测模型对加速度数据信息和三维空间位置信息进行处理，得到浪涌的高度预测值，从而实现快速对浪涌的变化速度进行检测。速对浪涌的变化速度进行检测。速对浪涌的变化速度进行检测。

【技术实现步骤摘要】
一种海平面浪涌光学观测系统及方法


[0001]本专利技术涉及海平面监测
，尤其涉及一种海平面浪涌光学观测系统及方法。

技术介绍

[0002]目前的潮汐发电就是在海湾或有潮汐的河口建筑一座拦水堤坝，形成水库，并在坝中或坝旁放置水轮发电机组，利用潮汐涨落时海水水位的升降，使海水通过水轮机时推动水轮发电机组发电，而且必须具备两个物理条件：首先潮汐的幅度必须大，至少要有几米，第二海岸地形必须能储蓄大量海水，并可进行土建工程，它投资大，潮汐能利用率小，而且只有在涨潮或落潮时可发电，在水库内外水位相同的平潮时不能发电，因而需要对浪涌的幅度进行检测。
[0003]现有的针对浪涌的观测设备存在以下技术问题：
[0004](1)针对浪涌的检测数值精准，现有的针对浪涌的检测一般通过观察浪涌的起伏情况进行检测，无法实时的与海面进行接触监测，检测数值不够精准；
[0005](2)针对浪涌的检测功能单一，现有的针对浪幅的检测时，浪涌的移动速度无法检测，且设备结构较大，成本高，不利于实际使用。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种海平面浪涌光学观测系统及方法，能够实现快速对浪涌的变化速度进行检测。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例第一方面公开了一种海平面浪涌光学观测系统，所述系统包括：包括观测机主体(1)和检测浮球(4)；
[0008]所述检测浮球(4)与所述观测机主体(1)电性连接；
[0009]所述观测机主体(1)背面靠近底面设有U型承重杆(5)；
[0010]所述U型承重杆(5)表面设有承重架(6)；
[0011]所述承重架(6)远离所述U型承重杆(5)的一端内部嵌入设有绕线轮(7)；
[0012]所述绕线轮(7)两端均设有电动把手(8)；
[0013]所述电动把手(8)端部与所述承重架(6)侧面贯穿；
[0014]所述绕线轮(7)表面缠绕设有吊装绳(9)；
[0015]所述吊装绳(9)底端与所述检测浮球(4)顶面连接；
[0016]所述检测浮球(4)内部设有定位设备(402)；
[0017]所述检测浮球(4)外壁设有感光贴片(401)；
[0018]作为一种可选的实施方式，本专利技术实施例第一方面中，所述承重架(6)靠近所述绕线轮(7)的一端两侧开设有回收槽(10)；
[0019]所述回收槽(10)内部靠近所述绕线轮(7)的一端竖直方向嵌入设有电动轴(11)；
[0020]所述电动轴(11)表面套接设有限位挡板(12)。
[0021]作为一种可选的实施方式，本专利技术实施例第一方面中，所述承重架(6)远离所述U型承重杆(5)的一端焊接设有牵引环(13)；
[0022]所述观测机主体(1)顶面焊接设有固定环(14)；
[0023]所述牵引环(13)与所述固定环(14)之间缠绕设有牵引绳(15)。
[0024]作为一种可选的实施方式，本专利技术实施例第一方面中，所述观测机主体(1)表面设有显示台(2)和控制调节按钮(3)；
[0025]所述显示台(2)和所述控制调节按钮(3)电性连接；
[0026]所述显示台(2)通过所述定位设备(402)和所述感光贴片(401)与所述检测浮球(4)电性连接。
[0027]作为一种可选的实施方式，本专利技术实施例第一方面中，所述检测浮球(4)内部为空心结构；
[0028]所述检测浮球(4)内部中心位置设有定位设备(402)；
[0029]所述检测浮球(4)内壁圆周设有支撑架(403)；
[0030]所述支撑架(403)底端与定位设备(402)表面连接；
[0031]所述检测浮球(4)重心与所述定位设备(402)重心重合。
[0032]作为一种可选的实施方式，本专利技术实施例第一方面中，所述电动轴(11)与所述观测机主体(1)电性连接；
[0033]所述电动把手(8)与所述观测机主体(1)电性连接。
[0034]作为一种可选的实施方式，本专利技术实施例第一方面中，所述检测浮球(4)由若干个正六边形和正五边形的感光贴片(401)拼接成型；
[0035]所述感光贴片(401)相邻的相抵边缘处均采用密封处理。
[0036]作为一种可选的实施方式，本专利技术实施例第一方面中，所述检测浮球(4)内部底面的支撑架(403)与定位设备(402)相抵；
[0037]所述检测浮球(4)顶面的支撑架(403)底端与定位设备(402)粘接；
[0038]所述检测浮球(4)为两个半球形结构螺纹旋转组合成型。
[0039]本专利技术实施例第二方面公开了一种海平面浪涌光学观测方法，所述方法包括：
[0040]S1，利用所述定位设备获取所述检测浮球的重力方向上的加速度数据信息和三维空间位置信息；
[0041]S2，将所述检测浮球的加速度数据信息和三维空间位置信息实时发送到所述显示台；
[0042]S3，利用所述显示台对所述加速度数据信息和三维空间位置信息进行处理，得到浪涌的高度预测值。
[0043]作为一种可选的实施方式，本专利技术实施例第二方面中，所述利用所述显示台对所述加速度数据信息进行处理，得到浪涌的高度预测值，包括：
[0044]S31，获取时间间隔T
is
～T
ie
的加速度数据信息，i＝1,2,
…
,N，N为预设的整数；
[0045]S32，对所述时间间隔T
is
～T
ie
的加速度数据信息进行线性插值，得到规则化加速度数据信息X
i
；
[0046]S33，根据所述三维空间位置信息，获取时间T
is
和T
ie
对应的空间高度信息H
is
和H
ie
；
[0047]S34，利用浪高计算模型，对所述空间高度信息H
is
和H
ie
进行处理，得到浪高高度信
息H
i
；
[0048]所述浪高计算模型为：
[0049]H
i
＝H
ie
‑
H
is
[0050]S35，利用所述加速度数据信息X
i
和所述浪高高度信息H
i
构建浪涌高度数据集；
[0051]S36，预设浪涌高度预测模型，利用浪涌高度数据集对所述浪涌高度预测模型进行训练，得到训练浪涌高度预测模型；
[0052]S37，利用训练浪涌高度预测模型对所述规则化加速度数据信息X
i
进行处理，得到浪涌的高度预测值。
[0053]与现有技术相比，本专利技术实施例具有以下有益效果：
[0054](1)本专利技术中，采用观测机主体通过承重架和绕线轮连接检测浮球进行海平面浪涌的检本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海平面浪涌光学观测系统，其特征在于，包括观测机主体(1)和检测浮球(4)；所述检测浮球(4)与所述观测机主体(1)电性连接；所述观测机主体(1)背面靠近底面设有U型承重杆(5)；所述U型承重杆(5)表面设有承重架(6)；所述承重架(6)远离所述U型承重杆(5)的一端内部嵌入设有绕线轮(7)；所述绕线轮(7)两端均设有电动把手(8)；所述电动把手(8)端部与所述承重架(6)侧面贯穿；所述绕线轮(7)表面缠绕设有吊装绳(9)；所述吊装绳(9)底端与所述检测浮球(4)顶面连接；所述检测浮球(4)内部设有定位设备(402)；所述检测浮球(4)外壁设有感光贴片(401)；所述定位设备(402)用于获取所述检测浮球(4)的重力方向上的加速度数据信息和三维空间位置信息。2.根据权利要求1所述的海平面浪涌光学观测系统，其特征在于，所述承重架(6)靠近所述绕线轮(7)的一端两侧开设有回收槽(10)；所述回收槽(10)内部靠近所述绕线轮(7)的一端竖直方向嵌入设有电动轴(11)；所述电动轴(11)表面套接设有限位挡板(12)。3.根据权利要求1所述的海平面浪涌光学观测系统，其特征在于，所述承重架(6)远离所述U型承重杆(5)的一端焊接设有牵引环(13)；所述观测机主体(1)顶面焊接设有固定环(14)；所述牵引环(13)与所述固定环(14)之间缠绕设有牵引绳(15)。4.根据权利要求1所述的海平面浪涌光学观测系统，其特征在于，所述观测机主体(1)表面设有显示台(2)和控制调节按钮(3)；所述显示台(2)和所述控制调节按钮(3)电性连接；所述显示台(2)通过所述定位设备(402)和所述感光贴片(401)与所述检测浮球(4)电性连接；所述显示台(2)用于接收所述定位设备(402)和所述感光贴片(401)的数据信息，并进行数据信息处理。5.根据权利要求1所述的海平面浪涌光学观测系统，其特征在于，所述检测浮球(4)内部为空心结构；所述检测浮球(4)内部中心位置设有定位设备(402)；所述检测浮球(4)内壁圆周设有支撑架(403)；所述支撑架(403)底端与定位设备(402)表面连接；所述检测浮球(4)重心与所述定位设备(402)重心重合。6.根据权利要求1所述的海平面浪涌光学观测系统，其特征在于，所述电动轴(11)与所述观测机主体(1)电性连接；所述电动把手(8)与所述观测机主体(1)电性连接。7.根据权利要求1所述的海平面浪涌光学观测系统，其特征在于，所述检测浮球(4)由若干个正六边形和若干个正五边...

【专利技术属性】
技术研发人员：石敏，孙熊伟，代维凯，黄猛，王玉菊，王雅芬，吕亚飞，张恺翊，江志浩，郑义成，陈倩，郑守国，刘雪娇，黎佳艺，
申请(专利权)人：中国人民解放军九一九七七部队，
类型：发明
国别省市：