一种海岛基岩海岸潮间带波浪和潮位信息监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种海岛基岩海岸潮间带波浪和潮位信息监测系统，涉及海洋环境要素监测技术领域，系统可以包括：底部组件

【技术实现步骤摘要】
一种海岛基岩海岸潮间带波浪和潮位信息监测系统


[0001]本技术涉及海洋环境要素监测
，具体涉及一种海岛基岩海岸潮间带波浪和潮位信息监测系统
。

技术介绍

[0002]目前海洋环境要素监测
对于海岛基岩海岸潮间带波浪和潮位信息的监测技术主要有波浪浮标测量法
、
海底浪龙测量法
、
加速度测波仪测量法
、
压力式波潮仪测量法和高频地波雷达测波法等
。
[0003]波浪浮标测量法是海洋环境要素最常使用的测量和监测手段，波浪浮标通常采用多块太阳能板进行自主供电，然后借助卫星通讯的方式将波浪实际测量数据实时传输到岸基控制平台，因此非常适合长期波浪观测要素的观测使用
。
但是波浪浮标的个体较大，最小的商业化浮标的直径也在1米以上，并且需用通过锚系的方式与海底连接，因此只适用于深水布设，且布设过程中需要借助科考船吊放
。
此外，波浪浮标对于波浪高度的测量范围一般在
0.2
米至
20
米之间，而海岛基岩海岸潮间带波浪的最小波高常常小于
0.2
米，如果使用波浪浮标测量法就会造成对较小波高时间的记录缺失
。
因此，波浪浮标测量法不仅不适用于潮间带浅水作业环境，重量大难以单人布设，而且数据记录不完整
。
[0004]海底浪龙测量法是利用声学多普勒原理对波浪高度
、
方向和潮位进行连续监测，海底浪龙通常内置锂电池和储存模块，可实现海洋要素的自容式独立监测，而且由于海底浪龙同时采用压力传感器和垂向声束测量波高，使得其测量精度往往仅在测量值1％范围内
。
但是海底浪龙的多普勒传感器不能长期暴露在空气中，使得其无法适应潮间带落潮期间完全暴露于空气中的风险，造成仪器设备的损害
。
因此，海底浪龙测量法同样不适用于潮间带浅水作业环境
。
[0005]加速度测波仪器测量法通常是将加速度测波仪传感器搭载在小型浮球上，然后将浮球通过铁锚与海底进行连接，加速度测波仪通过记录小型浮球的运动加速度，通过内置模块换算层波浪高度和方向
。
但是加速度测波仪的波浪参数主要是基于经验公式对信号进行处理和转化，使得其测量精度往往较低
。
其次，由于潮间带低潮期间小浮球暴露于基岩面上随意移动，容易造成加速度测波仪传感器的破坏，进一步加大其后续测量值的误差
。
因此，加速度测波仪器测量法即不适用于潮间带浅水作业环境，同时测量精度较低
、
作业风险高
。
[0006]压力式波潮仪测量法是海岸潮间带波浪和潮流信息最常用的监测设备，能够以不低于1赫兹的采样频率进行连续三个月以上周期的自容式波浪和潮流参数监测，而且能够提供较高的数据精度
。
但是压力式波潮仪仅能记录最大波高
、
有效波高
、
波平均周期
、
波有效周期
、
波浪能量和潮位高度等波浪和潮流信息，但是无法刻画波浪方向信息，因此具有一定的局限性
。
此外，压力式波潮仪测量法在实际使用中通常是固定在半球形混凝土沉石上，当遇到高能量波浪时，这些沉石会在海底发生翻滚，不仅改变其原有记录位置，而且常常造成压力式波潮仪的丢失，且通常难以找回
。
[0007]高频地波雷达测波法是利用垂直极化天线辐射电波发射短波信号，基于海洋表面对高频短波的一阶和二阶散射机制，从而提取海面波浪和潮汐信息，使其可以实现大面积和超视距范围海洋要素的连续观测
。
但是高频地波雷达需要高强度的电力支撑，在使用过程中往往需要接市电，因此不适用于无人或未开发海岛的海洋观测
。
其次，地波雷达的造价非常高，商用监测系统达采购费用达百万级，且后期维护和更新成本较高
。
海岛由于通常区域敏感，常常假设导航指挥塔等雷达设施，高频地波雷达的架设一定程度上会对相关设施造成一定干扰，因此在使用过程中存在一定的政策风险
。
[0008]因此急需开发相关系统，改善并提高我国对海岛基岩海岸潮间带海洋环境要素的监测技术水平
。

技术实现思路

[0009]针对现有技术中的容易发生翻滚和丢失的不足，本技术提供一种海岛基岩海岸潮间带波浪和潮位信息监测系统，减少系统在波浪作用下发生翻滚和丢失的可能
。
[0010]为实现上述目的，本技术提供以下技术方案：
[0011]一种海岛基岩海岸潮间带波浪和潮位信息监测系统，其包括：
[0012]底部组件，其内部设有压力式波潮仪；
[0013]水泥配重块，其连接在所述底部组件的上方；
[0014]可伸缩杆组件，其连接在所述水泥配重块的上方并向上竖直延伸；
[0015]顶部组件，其设有
GPS
追踪器
、
控制器和微型激光雷达传感器，所述控制器分别控制信号连接所述压力式波潮仪和所述微型激光雷达传感器
。
[0016]如上所述的海岛基岩海岸潮间带波浪和潮位信息监测系统，进一步的，所述顶部组件的顶部设有警报灯
。
[0017]如上所述的海岛基岩海岸潮间带波浪和潮位信息监测系统，进一步的，所述顶部组件内部分层设有干电池仓和水密仓，所述
GPS
追踪器设置在所述干电池仓内，所述干电池仓设有若干片电池，所述控制器设置在所述水密仓内，所述水密仓内还设有移动电源
。
[0018]如上所述的海岛基岩海岸潮间带波浪和潮位信息监测系统，进一步的，所述顶部组件的两侧设有可折叠架杆，所述可折叠架杆的一端连接在所述顶部组件上，所述可折叠架杆的另一端设有所述微型激光雷达传感器，所述可折叠架杆连接在所述顶部组件的一端设有折叠限位器
。
[0019]如上所述的海岛基岩海岸潮间带波浪和潮位信息监测系统，进一步的，所述可伸缩杆组件包括支撑底座和活动设置在所述支撑底座内的可伸缩支撑杆，所述可伸缩支撑杆能够沿所述支撑底座的高度方向上下活动，并通过固定旋钮固定
。
[0020]如上所述的海岛基岩海岸潮间带波浪和潮位信息监测系统，进一步的，所述支撑底座上贴有夜光警示贴
。
[0021]如上所述的海岛基岩海岸潮间带波浪和潮位信息监测系统，进一步的，所述水泥配重块通过贯穿自身的多个连接螺栓连接在所述底部组件上，通过与所述连接螺栓螺纹旋紧的固定螺母实现固定
。
[0022]如上所述的海岛基岩海岸潮间带波浪和潮位信息监测系统，进一步的，所述支撑底座的内部还放置有配重铅块
。
[0023]本技术与现有技术相比，其有益效果在于：
[0024]本技术的系统通过加装警示灯使得设备在夜间和低可视度情况下容易发现，此外通过张贴夜光警示贴告知作业区渔民及游客设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种海岛基岩海岸潮间带波浪和潮位信息监测系统，其特征在于，包括：底部组件，其内部设有压力式波潮仪；水泥配重块，其连接在所述底部组件的上方；可伸缩杆组件，其连接在所述水泥配重块的上方并向上竖直延伸；顶部组件，其设有
GPS
追踪器
、
控制器和微型激光雷达传感器，所述控制器分别控制信号连接所述压力式波潮仪和所述微型激光雷达传感器
。2.
根据权利要求1所述的海岛基岩海岸潮间带波浪和潮位信息监测系统，其特征在于，所述顶部组件的顶部设有警报灯
。3.
根据权利要求1所述的海岛基岩海岸潮间带波浪和潮位信息监测系统，其特征在于，所述顶部组件内部分层设有干电池仓和水密仓，所述
GPS
追踪器设置在所述干电池仓内，所述干电池仓设有若干片电池，所述控制器设置在所述水密仓内，所述水密仓内还设有移动电源
。4.
根据权利要求1所述的海岛基岩海岸潮间带波浪和潮位信息监测系统，其特征在于，所述顶...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵中伟，赵璇，高伟健，吴凌云，李伟，
申请(专利权)人：中国科学院南海海洋研究所，
类型：新型
国别省市：