一种门架式多功能海洋水文观测仪的制作方法

本发明涉及一种门架式多功能海洋水文观测仪，属于海洋水文观测领域。

背景技术：

海洋水文观测是为了解海洋水文要素分布状况和变化规律进行的观测，一般包括：水深、潮位、海流、波浪、水温、风速、风向、温度、气压等观测，观测方式有大面观测、连续观测、断面观测等。在进行水温、海流、风速、风向、水位、波浪、温度、气压观测时，需进行连续观测，在调查海区布设若干或单个观测点，各观测点上进行一个月以上的连续观测。

水温、海流观测是从海面到海床分若干层，每层测量水温和流速流向，风速、风向观测分别是实时测量海面上的风速大小、风向，水位观测是实时测量大海的潮高，波浪观测是实时测量海面上波高、波周期、波向、波型，温度、气压观测是实时测量海面上的温度、气压。各海洋水文要素的观测同时进行。

传统方法是船舶逐个到达观测点，依次扔下水温和海流观测设备，同时设立观测点，观测风速、风向、水位、波浪，在船上观测温度、气压，各要素独自观测，待观测时间满足要求后，逐个捞回设备，不仅费时费力，测量时间不能保证同时进行，观测数据需合并整理，非常繁琐。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种门架式多功能海洋水文观测仪，该观测仪的结构简单，使用便捷高效，可以有效地减少海上作业时间和作业量。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种门架式多功能海洋水文观测仪，包括通过高桩支撑在海面下的门架，该门架上装有支撑架，该支撑架上装有位于海平面处的安装盒；

所述门架和/或支撑架上装有位于海平面以下的水温计和海流计；所述安装盒内装有温度计、气压计、电池、数据采集器和存储器；所述安装盒顶部装有风速计和风向仪；所述安装盒上通过连接元件连接有波浪仪，该波浪仪位于海平面处；

所述电池为所述水温计、海流计、温度计、气压计、数据采集器、存储器、风速计、风向仪和波浪仪供电，所述数据采集器将水温计、海流计、温度计、气压计、风速计、风向仪和波浪仪监测到的数据实时存储在所述存储器内。

由此，本发明的门架式多功能海洋水文观测仪可以完全独立自动运行，电池为所述水温计、海流计、温度计、气压计、数据采集器、存储器、风速计、风向仪和波浪仪供电，数据采集器用于将水温计、海流计、温度计、气压计、风速计、风向仪和波浪仪监测到的数据实时存储在所述存储器内，操作人员定时或不定时取走即可，极大地减少了海上作业时间和作业量。

根据本发明的实施例，还可以对本发明作进一步的优化，以下为优化后形成的技术方案：

所述安装盒有两个，其中一个安装盒为球形盒，另一个为方形盒；所述球形盒内安装有温度计和气压计，所述方形盒电池、数据采集器和存储器。

所述球形盒为具有内腔的钢球；所述方形盒为钢盒；优选所述钢球和钢盒的外壁均涂敷有环氧树脂型重防腐涂料层。

所述支撑架包括两根构件支管和一根构件主管而整体呈Y形；两根支管上对应安装有所述球形盒和方形盒。

为了适应海洋环境，所述支撑架为钢构件，该钢构件的外壁涂敷有环氧树脂型重防腐涂料层。

为了方便实时将水温计、海流计、温度计、气压计、风速计、风向仪和波浪仪监测的数据实时传送给接收中心，所述安装盒顶部装有无线电发射器，该无线电发射器用于将水温计、海流计、温度计、气压计、风速计、风向仪和波浪仪监测到的数据传送给接收中心。接收中心一般设置在岸上或船上。

为了防止观测仪被误撞，所述安装盒顶部装有航标灯，该航标灯由电池供电。优选所述航标灯安装在无线电发射器的顶部。

为了适应海洋环境，所述高桩为钢管桩，该钢管桩的外壁涂敷有环氧树脂型重防腐涂料层；优选所述钢管桩有三根，所述门架包括三根门架支管和一根门架主管，该门架主管与所述支撑架相连。提高了观测仪的结构强度。

为了源源不断地为电池提供电力，所述安装盒外表面装有太阳能电池板，该太阳能电池板通过光伏充电控制器与电池相连。

所述水温计和海流计为多点观测，所述温度计、气压计、风速计、风向仪、水位计和波浪仪均为单点观测。

由此，本发明的水温计、海流计分别位于海面以下的钢构件、门架上，水位计、波浪仪分别通过锚链连着钢球、钢盒，钢构件上端为钢球与钢盒，门架上端为钢构件，钢管桩结构上部为门架，下部深入海底。钢球内部被钢格栅一分为二，钢格栅并排放有温度计、气压计，钢盒内部并排放有电池、数据采集器、存储器。

优选地，所述钢球和钢盒顶上均设置无线电发射器和航标灯，钢盒顶上放有风速计和风向仪，所述钢盒内的电池分别与水温计、海流计、水位计、波浪仪、风速计、风向仪、温度计、气压计、无线电发射器、航标灯、数据采集器和存储器电连接。

本发明由钢构件连接钢球、钢盒和门架，钢球连接水位计，钢盒连接波浪仪，门架连接钢构件、钢管桩，设备结构相连形成整体，钢管桩通过打桩船施打固定在海底，整个结构以钢管桩基础为支撑固定在海上。

为适应海水环境，所述钢球、钢盒和钢构件采用不锈钢合金材料，风速计、风向仪采用低合金钢材料，钢管桩为大直径薄壁结构的高强度钢，风速计、风向仪、钢球、钢盒、钢构件和钢管桩均外涂环氧树脂型重防腐涂料。

优选地，所述钢球、钢盒分别与钢构件之间焊接，钢构件与门架通过灌浆连接，门架与钢管桩通过灌浆或焊接连接。

优选地，所述各海洋水文要素观测同时进行，其中水温计、海流计是多点观测，温度计、气压计、风速计、风向仪、水位计、波浪仪是单点观测，所获知的各海洋水文要素的数据实时传到数据采集器，数据采集器收集的数据一是通过数据线传到存储器保存，二是通过无线电发射器传到船上或岸上接收中心。

本发明针对不同的海域、水深、底质、观测要素，提出符合现场实际的操作设备和结构，解决了当前观测存在的重复、不足甚至空白，使从业者在观测之前就知晓用途和方法，从而使得水文观测形成纲领性、标准化的工作，更智能、便捷、先进。

藉由上述结构，本发明可以推动海洋水文观测的便捷高效运用，使海洋水文的同步观测变得智能化，提高海洋水文观测领域的自动化、科技化水平，促进海洋水文观测行业的产业革新和技术革命。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构简单，使用便捷高效，避免了海洋水文要素各自观测，各要素观测同步进行，减少海上作业时间和作业量，同时观测数据统一在存储器，简化了后期数据分析工作量，提高了海洋水文的观测效率和技术水平，促进了海洋水文观测的智能化应用，有利于推动海洋水文观测行业的高端化发展。

附图说明

图1是本发明一个实施例的结构示意图；

图2为图1的结构俯视图；

图3为所述钢球内部件的结构示意图；

图4为所述钢盒内部件的结构示意图。

在图中：

1-钢管桩；2-门架；3-海流计；4-水温计；5-水位计；6-钢球；7-温度计；8-气压计；9-无线电发射器；10-航标灯；11-风速计；12-风向仪；13，14-电池；15-数据采集器；16-存储器； 17-波浪仪；18-钢盒；19-钢构件；20-钢格栅。

具体实施方式

以下将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

一种门架式多功能海洋水文观测仪，如图1-4所示，包括水温计4、海流计3、水位计5、波浪仪17、风速计11、风向仪12、钢球6、钢盒18、钢构件19、门架2、钢管桩1，其结构特点是，水温计4、海流计3分别位于海面以下的钢构件19、门架2上，水位计5、波浪仪17分别通过锚链连着钢球6、钢盒18，钢构件19上端为钢球6与钢盒18，门架2上端为钢构件19，钢管桩1结构上部为门架2，下部深入海底。钢球6内部被钢格栅20一分为二，钢格栅20并排放有温度计7、气压计8，钢盒18内部并排放有电池13，14、数据采集器15、存储器16。

如图1所示，所述钢球6和钢盒18顶上均设置无线电发射器9和航标灯10，钢盒18顶上放有风速计11和风向仪12，钢盒18内部有电池13，14、数据采集器15、存储器16，钢球6内部有温度计7、气压计8。钢球6、钢盒18和钢构件19采用不锈钢合金材料，钢球6、钢盒18和钢构件19均外涂有环氧树脂型重防腐涂料层。

如图1所示，所述钢球6、钢盒18分别与钢构件19之间焊接，钢构件19与门架2通过灌浆连接，门架2与钢管桩1通过灌浆或焊接连接。钢管桩1为大直径薄壁结构的高强度钢，外涂环氧树脂型重防腐涂料，钢管桩1通过打桩船施打固定在海底，整个结构以钢管桩1基础为支撑固定在海上。

所述钢盒18内的电池13，14分别与水温计4、海流计3、水位计5、波浪仪17、风速计11、风向仪12、温度计7、气压计8、无线电发射器9、航标灯10、数据采集器15和存储器16电连接。

所述各海洋水文要素观测同时进行，其中水温计4、海流计3是多点观测，温度计7、气压计8、风速计11、风向仪12、水位计5、波浪仪17是单点观测，所获知的各海洋水文要素的数据实时传到数据采集器15，数据采集器15收集的数据一是通过数据线传到存储器16保存，二是通过无线电发射器9传到船上或岸上接收中心。

如图1-2所示，所述门架包括三根钢管桩、三根门架支管和一根门架主管。

如图1所示，所述钢构件包括两根构件支管和一根构件主管，整体呈Y字形。

本发明可以推动多功能海洋水文的便捷高效运用，提高海洋水文观测领域的智能化、科技化水平，促进海洋水文观测行业的产业革新和技术革命，实现海洋水文观测行业的高端化发展。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。