一種門架式多功能海洋水文觀測儀的制作方法

本發明涉及一種門架式多功能海洋水文觀測儀，屬于海洋水文觀測領域。

背景技術：

海洋水文觀測是為了解海洋水文要素分布狀況和變化規律進行的觀測，一般包括：水深、潮位、海流、波浪、水溫、風速、風向、溫度、氣壓等觀測，觀測方式有大面觀測、連續觀測、斷面觀測等。在進行水溫、海流、風速、風向、水位、波浪、溫度、氣壓觀測時，需進行連續觀測，在調查海區布設若干或單個觀測點，各觀測點上進行一個月以上的連續觀測。

水溫、海流觀測是從海面到海床分若干層，每層測量水溫和流速流向，風速、風向觀測分別是實時測量海面上的風速大小、風向，水位觀測是實時測量大海的潮高，波浪觀測是實時測量海面上波高、波周期、波向、波型，溫度、氣壓觀測是實時測量海面上的溫度、氣壓。各海洋水文要素的觀測同時進行。

傳統方法是船舶逐個到達觀測點，依次扔下水溫和海流觀測設備，同時設立觀測點，觀測風速、風向、水位、波浪，在船上觀測溫度、氣壓，各要素獨自觀測，待觀測時間滿足要求后，逐個撈回設備，不僅費時費力，測量時間不能保證同時進行，觀測數據需合并整理，非常繁瑣。

技術實現要素：

本發明旨在提供一種門架式多功能海洋水文觀測儀，該觀測儀的結構簡單，使用便捷高效，可以有效地減少海上作業時間和作業量。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種門架式多功能海洋水文觀測儀，包括通過高樁支撐在海面下的門架，該門架上裝有支撐架，該支撐架上裝有位于海平面處的安裝盒；

所述門架和/或支撐架上裝有位于海平面以下的水溫計和海流計；所述安裝盒內裝有溫度計、氣壓計、電池、數據采集器和存儲器；所述安裝盒頂部裝有風速計和風向儀；所述安裝盒上通過連接元件連接有波浪儀，該波浪儀位于海平面處；

所述電池為所述水溫計、海流計、溫度計、氣壓計、數據采集器、存儲器、風速計、風向儀和波浪儀供電，所述數據采集器將水溫計、海流計、溫度計、氣壓計、風速計、風向儀和波浪儀監測到的數據實時存儲在所述存儲器內。

由此，本發明的門架式多功能海洋水文觀測儀可以完全獨立自動運行，電池為所述水溫計、海流計、溫度計、氣壓計、數據采集器、存儲器、風速計、風向儀和波浪儀供電，數據采集器用于將水溫計、海流計、溫度計、氣壓計、風速計、風向儀和波浪儀監測到的數據實時存儲在所述存儲器內，操作人員定時或不定時取走即可，極大地減少了海上作業時間和作業量。

根據本發明的實施例，還可以對本發明作進一步的優化，以下為優化后形成的技術方案：

所述安裝盒有兩個，其中一個安裝盒為球形盒，另一個為方形盒；所述球形盒內安裝有溫度計和氣壓計，所述方形盒電池、數據采集器和存儲器。

所述球形盒為具有內腔的鋼球；所述方形盒為鋼盒；優選所述鋼球和鋼盒的外壁均涂敷有環氧樹脂型重防腐涂料層。

所述支撐架包括兩根構件支管和一根構件主管而整體呈Y形；兩根支管上對應安裝有所述球形盒和方形盒。

為了適應海洋環境，所述支撐架為鋼構件，該鋼構件的外壁涂敷有環氧樹脂型重防腐涂料層。

為了方便實時將水溫計、海流計、溫度計、氣壓計、風速計、風向儀和波浪儀監測的數據實時傳送給接收中心，所述安裝盒頂部裝有無線電發射器，該無線電發射器用于將水溫計、海流計、溫度計、氣壓計、風速計、風向儀和波浪儀監測到的數據傳送給接收中心。接收中心一般設置在岸上或船上。

為了防止觀測儀被誤撞，所述安裝盒頂部裝有航標燈，該航標燈由電池供電。優選所述航標燈安裝在無線電發射器的頂部。

為了適應海洋環境，所述高樁為鋼管樁，該鋼管樁的外壁涂敷有環氧樹脂型重防腐涂料層；優選所述鋼管樁有三根，所述門架包括三根門架支管和一根門架主管，該門架主管與所述支撐架相連。提高了觀測儀的結構強度。

為了源源不斷地為電池提供電力，所述安裝盒外表面裝有太陽能電池板，該太陽能電池板通過光伏充電控制器與電池相連。

所述水溫計和海流計為多點觀測，所述溫度計、氣壓計、風速計、風向儀、水位計和波浪儀均為單點觀測。

由此，本發明的水溫計、海流計分別位于海面以下的鋼構件、門架上，水位計、波浪儀分別通過錨鏈連著鋼球、鋼盒，鋼構件上端為鋼球與鋼盒，門架上端為鋼構件，鋼管樁結構上部為門架，下部深入海底。鋼球內部被鋼格柵一分為二，鋼格柵并排放有溫度計、氣壓計，鋼盒內部并排放有電池、數據采集器、存儲器。

優選地，所述鋼球和鋼盒頂上均設置無線電發射器和航標燈，鋼盒頂上放有風速計和風向儀，所述鋼盒內的電池分別與水溫計、海流計、水位計、波浪儀、風速計、風向儀、溫度計、氣壓計、無線電發射器、航標燈、數據采集器和存儲器電連接。

本發明由鋼構件連接鋼球、鋼盒和門架，鋼球連接水位計，鋼盒連接波浪儀，門架連接鋼構件、鋼管樁，設備結構相連形成整體，鋼管樁通過打樁船施打固定在海底，整個結構以鋼管樁基礎為支撐固定在海上。

為適應海水環境，所述鋼球、鋼盒和鋼構件采用不銹鋼合金材料，風速計、風向儀采用低合金鋼材料，鋼管樁為大直徑薄壁結構的高強度鋼，風速計、風向儀、鋼球、鋼盒、鋼構件和鋼管樁均外涂環氧樹脂型重防腐涂料。

優選地，所述鋼球、鋼盒分別與鋼構件之間焊接，鋼構件與門架通過灌漿連接，門架與鋼管樁通過灌漿或焊接連接。

優選地，所述各海洋水文要素觀測同時進行，其中水溫計、海流計是多點觀測，溫度計、氣壓計、風速計、風向儀、水位計、波浪儀是單點觀測，所獲知的各海洋水文要素的數據實時傳到數據采集器，數據采集器收集的數據一是通過數據線傳到存儲器保存，二是通過無線電發射器傳到船上或岸上接收中心。

本發明針對不同的海域、水深、底質、觀測要素，提出符合現場實際的操作設備和結構，解決了當前觀測存在的重復、不足甚至空白，使從業者在觀測之前就知曉用途和方法，從而使得水文觀測形成綱領性、標準化的工作，更智能、便捷、先進。

藉由上述結構，本發明可以推動海洋水文觀測的便捷高效運用，使海洋水文的同步觀測變得智能化，提高海洋水文觀測領域的自動化、科技化水平，促進海洋水文觀測行業的產業革新和技術革命。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明結構簡單，使用便捷高效，避免了海洋水文要素各自觀測，各要素觀測同步進行，減少海上作業時間和作業量，同時觀測數據統一在存儲器，簡化了后期數據分析工作量，提高了海洋水文的觀測效率和技術水平，促進了海洋水文觀測的智能化應用，有利于推動海洋水文觀測行業的高端化發展。

附圖說明

圖1是本發明一個實施例的結構示意圖；

圖2為圖1的結構俯視圖；

圖3為所述鋼球內部件的結構示意圖；

圖4為所述鋼盒內部件的結構示意圖。

在圖中：

1-鋼管樁；2-門架；3-海流計；4-水溫計；5-水位計；6-鋼球；7-溫度計；8-氣壓計；9-無線電發射器；10-航標燈；11-風速計；12-風向儀；13，14-電池；15-數據采集器；16-存儲器； 17-波浪儀；18-鋼盒；19-鋼構件；20-鋼格柵。

具體實施方式

以下將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。為敘述方便，下文中如出現“上”、“下”、“左”、“右”字樣，僅表示與附圖本身的上、下、左、右方向一致，并不對結構起限定作用。

一種門架式多功能海洋水文觀測儀，如圖1-4所示，包括水溫計4、海流計3、水位計5、波浪儀17、風速計11、風向儀12、鋼球6、鋼盒18、鋼構件19、門架2、鋼管樁1，其結構特點是，水溫計4、海流計3分別位于海面以下的鋼構件19、門架2上，水位計5、波浪儀17分別通過錨鏈連著鋼球6、鋼盒18，鋼構件19上端為鋼球6與鋼盒18，門架2上端為鋼構件19，鋼管樁1結構上部為門架2，下部深入海底。鋼球6內部被鋼格柵20一分為二，鋼格柵20并排放有溫度計7、氣壓計8，鋼盒18內部并排放有電池13，14、數據采集器15、存儲器16。

如圖1所示，所述鋼球6和鋼盒18頂上均設置無線電發射器9和航標燈10，鋼盒18頂上放有風速計11和風向儀12，鋼盒18內部有電池13，14、數據采集器15、存儲器16，鋼球6內部有溫度計7、氣壓計8。鋼球6、鋼盒18和鋼構件19采用不銹鋼合金材料，鋼球6、鋼盒18和鋼構件19均外涂有環氧樹脂型重防腐涂料層。

如圖1所示，所述鋼球6、鋼盒18分別與鋼構件19之間焊接，鋼構件19與門架2通過灌漿連接，門架2與鋼管樁1通過灌漿或焊接連接。鋼管樁1為大直徑薄壁結構的高強度鋼，外涂環氧樹脂型重防腐涂料，鋼管樁1通過打樁船施打固定在海底，整個結構以鋼管樁1基礎為支撐固定在海上。

所述鋼盒18內的電池13，14分別與水溫計4、海流計3、水位計5、波浪儀17、風速計11、風向儀12、溫度計7、氣壓計8、無線電發射器9、航標燈10、數據采集器15和存儲器16電連接。

所述各海洋水文要素觀測同時進行，其中水溫計4、海流計3是多點觀測，溫度計7、氣壓計8、風速計11、風向儀12、水位計5、波浪儀17是單點觀測，所獲知的各海洋水文要素的數據實時傳到數據采集器15，數據采集器15收集的數據一是通過數據線傳到存儲器16保存，二是通過無線電發射器9傳到船上或岸上接收中心。

如圖1-2所示，所述門架包括三根鋼管樁、三根門架支管和一根門架主管。

如圖1所示，所述鋼構件包括兩根構件支管和一根構件主管，整體呈Y字形。

本發明可以推動多功能海洋水文的便捷高效運用，提高海洋水文觀測領域的智能化、科技化水平，促進海洋水文觀測行業的產業革新和技術革命，實現海洋水文觀測行業的高端化發展。

上述實施例闡明的內容應當理解為這些實施例僅用于更清楚地說明本發明，而不用于限制本發明的范圍，在閱讀了本發明之后，本領域技術人員對本發明的各種等價形式的修改均落入本申請所附權利要求所限定的范圍。