一种适用于海上风电场波浪流速长期观测的海床基的制作方法

1.本实用新型属于海洋监测的技术领域，具体公开了一种适用于海上风电场波浪流速长期观测的海床基。


背景技术：

2.海床基是搭载海洋观测设备的载体，是一种在海底工作的综合监测装置，海床基具有长时间监测、结构简单、隐秘性好等特点，是获取水下监测数据的重要手段之一。海床基可布设于近海海底、河口或者港湾等地方，对海水悬浮泥沙、海水的流速、潮汐变化、海水盐度变化等参数进行长期、同步、自动测量并分析上传，它对于海洋工程的建设、航道的疏浚、海港环境的整治等有着重要的意义。
3.目前海上风电场前期调研需要了解当地海域的波浪、海水流速、海水温盐的长期变化，以供风电场最终设计施工使用。但是现在普遍使用的方法是投放一种坐底式海床基进行长期观测，投放位置不固定，若投放海域底质为淤泥，极易导致海床基受到泥沙淤积，或者海床基被渔船渔网移动位置，最终回收失败，从而造成设备和数据的丢失，整体观测成功率不高，不利于控制施工成本。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种适用于海上风电场波浪流速长期观测的海床基，以改善采用坐底式海床基进行长期观测存在投放位置不固定，整体观测成功率不高，不利于控制施工成本的技术问题。
5.本实用新型所述适用于海上风电场波浪流速长期观测的海床基，安装在测风塔桩腿的水下部分，包括支撑架和波浪流速剖面仪安装架；支撑架连接测风塔桩腿的水下部分和波浪流速剖面仪安装架，与水平面之间的角度可调节且角度可固定；波浪流速剖面仪安装架包括仪器安装平台、第一竖向连杆、电池仓、配重块；仪器安装平台上设置有安装孔和可调式万向环组件；可调式万向环组件包括环形调节板和安装板，环形调节板位于安装孔内，安装板位于环形调节板内，环形调节板的两侧与仪器安装平台转动连接且转动位置可固定，安装板的两侧与环形调节板转动连接且转动位置可固定，安装板上安装波浪流速剖面仪；环形调节板与仪器安装平台转动位置的连线和安装板与环形调节板转动位置的连线相互垂直，且连线交点位于安装板的中心上；配重块位于仪器安装平台的下方，通过第一竖向连杆与安装板连接；电池仓设置在仪器安装平台和配重块之间。
6.进一步地，可调式万向环组件还包括第一调节器和第二调节器；两组第一调节器连接仪器安装平台和环形调节板，均包括第一固定部、第一转杆和第一转动部；两组第二调节器连接环形调节板和安装板，均包括第二固定部、第二转杆和第二转动部；两组第一调节器的连线和两组第二调节器的连线相互垂直，且连线交点位于安装板的中心上；第一固定部、第一转动部、第二固定部和第二转动部均包括承压块、位于承压块上方的压块以及连接承压块和压块的螺栓和螺母，承压块的底面和压块的顶面分别设置有上弧形槽和下弧形
槽，上弧形槽和下弧形槽围合成用于容纳转杆的转孔，螺栓和螺母对称设置在转孔两侧，螺母套设在螺栓位于承压块上方的端部；第一固定部的承压块固定在仪器安装平台上，第一转动部的承压块固定在环形调节板上，第一转杆的两端分别插入第一固定部的转孔内和第一转动部的转孔内；第二固定部的承压块固定在环形调节板上，第二转动部的承压块固定在安装板上，第二转杆的两端分别插入第二固定部的转孔内和第二转动部的转孔内。
7.进一步地，安装孔和安装板均为圆形，环形调节板为圆环形。
8.进一步地，电池仓通过电池仓安装架安装在仪器安装平台和配重块之间；电池仓安装架包括顶板、底板和多根第二竖向连杆；第二竖向连杆采用螺杆，穿过安装板、顶板、底板，安装板上方、顶板上方以及底板下方的杆体上套设有螺母；电池仓固定在底板上。
9.进一步地，第一竖向连杆采用螺杆，穿过配重块，顶端固定在安装板上，位于配重块下方的杆体上套设有螺母。
10.进一步地，支撑架包括横向支撑臂和斜拉支撑臂；两根横向支撑臂对称设置在斜拉支撑臂的两侧，横向支撑臂和斜拉支撑臂的两端分别与测风塔桩腿和仪器安装平台通过锚固螺栓连接，斜拉支撑臂的长度可调节且长度可固定。
11.进一步地，仪器安装平台上设置有横向连接耳和竖向连接耳，横向连接耳与横向支撑臂连接，竖向连接耳与斜拉支撑臂连接；测风塔桩腿的水下部分固定有桩腿连接耳，与横向支撑臂和斜拉支撑臂连接。
12.进一步地，支撑臂与连接耳上的锚固螺栓点预留孔位为方口。
13.进一步地，支撑臂的中端预留有u型环。
14.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
15.上述海床基基于海上测风塔，更加易于布防回收且不易丢失的波浪流速剖面仪，该海床基不仅可以实时传输观测数据，而且维护简易，而且能够始终保持波浪流速剖面仪的水平姿态，不收海床冲刷的影响，大大提高了海上风电场长期观测波浪流速的成功率和精准度，为海上施工节约成本。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为适用于海上风电场波浪流速长期观测的海床基的安装示意图；
18.图2为图1中a部分放大图；
19.图3为图2中b部分放大图；
20.图4为图3的俯视图；
21.图5为调节器的结构示意图。
22.图中：1-测风塔桩腿、2-仪器安装平台、3-第一竖向连杆、4-电池仓、5-配重块、6-环形调节板、7-安装板、8-波浪流速剖面仪、9-第一固定部、10-第一转动部、11-第二固定部、12-第二转动部、13-承压块、14-压块、15-螺栓和螺母、16-转杆、17-电池仓安装架、18-横向支撑臂、19-斜拉支撑臂、20-横向连接耳、21-竖向连接耳、22-桩腿连接耳、100-海底。
具体实施方式
23.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.实施例1
25.本实施例提供一种适用于海上风电场波浪流速长期观测的海床基，安装在测风塔桩腿1的水下部分，包括支撑架和波浪流速剖面仪安装架；支撑架连接测风塔桩腿的水下部分和波浪流速剖面仪安装架，与水平面之间的角度可调节且角度可固定；波浪流速剖面仪安装架包括仪器安装平台2、第一竖向连杆3、电池仓4、配重块5；仪器安装平台2上设置有安装孔和可调式万向环组件；可调式万向环组件包括环形调节板6和安装板7，环形调节板6位于安装孔内，安装板7位于环形调节板内，环形调节板6的两侧与仪器安装平台2转动连接且转动位置可固定，安装板7的两侧与环形调节板6转动连接且转动位置可固定，安装板7上安装波浪流速剖面仪8；环形调节板6与仪器安装平台2转动位置的连线和安装板7与环形调节板6转动位置的连线相互垂直，且连线交点位于安装板7的中心上；配重块5位于仪器安装平台2的下方，通过第一竖向连杆3与安装板7连接；电池仓4设置在仪器安装平台2和配重块5之间。
26.上述海床基安装在测风塔桩腿1的水下部分，更加易于布防回收且不易丢失的波浪流速剖面仪8，电池仓4负责给波浪流速剖面仪8供电，电池仓4的底部为配重块5，保证整个波浪流速剖面仪安装架的重心位于下部，通过转动环形调节板6和安装板7能够使得波浪流速剖面仪8始终保持水平，然后固定环形调节板6和安装板7的位置，使波浪流速剖面仪8不受海床冲刷的影响，大大提高了海上风电场长期观测波浪流速的成功率和精准度，该海床基不仅可以实时传输观测数据，而且维护简易，而且能够始终保持波浪流速剖面仪的水平姿态，为海上施工节约成本。
27.实施例2
28.本实施例提供一种适用于海上风电场波浪流速长期观测的海床基，在实施例1的基础上，提供环形调节板6的两侧与仪器安装平台2转动连接且转动位置可固定，安装板7的两侧与环形调节板6转动连接且转动位置可固定的具体方案。
29.可调式万向环组件还包括第一调节器和第二调节器；两组第一调节器连接仪器安装平台2和环形调节板6，均包括第一固定部9、第一转杆和第一转动部10；两组第二调节器连接环形调节板6和安装板7，均包括第二固定部11、第二转杆和第二转动部12；两组第一调节器的连线和两组第二调节器的连线相互垂直，且连线交点位于安装板7的中心上；第一固定部9、第一转动部10、第二固定部11和第二转动部12均包括承压块13、位于承压块13上方的压块14以及连接承压块13和压块14的螺栓和螺母15，承压块13的底面和压块14的顶面分别设置有上弧形槽和下弧形槽，上弧形槽和下弧形槽围合成用于容纳转杆16的转孔，螺栓和螺母15对称设置在转孔两侧，螺母套设在螺栓位于承压块13上方的端部；第一固定部9的承压块13固定在仪器安装平台2上，第一转动部10的承压块13固定在环形调节板6上，第一转杆的两端分别插入第一固定部9的转孔内和第一转动部10的转孔内；第二固定部11的承压块13固定在环形调节板6上，第二转动部12的承压块13固定在安装板7上，第二转杆的两
端分别插入第二固定部11的转孔内和第二转动部12的转孔内。安装板7及其上的波浪流速剖面仪8可绕两组第一调节器的连线和两组第二调节器的连线转动，通过水平尺观察波浪流速剖面仪8是否水平，如水流过大可将螺母拧紧锁死可调式万向环组件，波浪流速剖面仪8锁止在水平位，保证波浪流速剖面仪8测量的精准度。
30.进一步地，安装孔、环形调节板6、安装板7为至少具有两条对称轴的图形，比如方形，正六边形，优选地，安装孔和安装板7均为圆形，环形调节板6为圆环形。
31.进一步地，电池仓4通过电池仓安装架17安装在仪器安装平台2和配重块5之间；电池仓安装架17包括顶板、底板和多根第二竖向连杆；第二竖向连杆采用螺杆，穿过安装板7、顶板、底板，安装板7上方、顶板上方以及底板下方的杆体上套设有螺母；电池仓4固定在底板上。
32.进一步地，第一竖向连杆3采用螺杆，穿过配重块5，顶端固定在安装板7上，位于配重块5下方的杆体上套设有螺母。
33.实施例3
34.本实施例提供一种适用于海上风电场波浪流速长期观测的海床基，在实施例1和和实施例2的基础上，提供支撑架连接测风塔桩腿的水下部分和波浪流速剖面仪安装架，与水平面之间的角度可调节且角度可固定的具体方案。
35.支撑架包括横向支撑臂18和斜拉支撑臂19；两根横向支撑臂18对称设置在斜拉支撑臂19的两侧，横向支撑臂18和斜拉支撑臂19的两端分别与测风塔桩腿1和仪器安装平台2通过锚固螺栓连接，斜拉支撑臂19的长度可调节且长度可固定。斜拉支撑臂19可采用两节螺纹连接的管节实现长度可调且长度可固定。
36.进一步地，仪器安装平台2上设置有横向连接耳20和竖向连接耳21，横向连接耳20与横向支撑臂18连接，竖向连接耳21与斜拉支撑臂19连接；测风塔桩腿1的水下部分固定有桩腿连接耳22，与横向支撑臂18和斜拉支撑臂19连接。
37.进一步地，支撑臂与连接耳上的锚固螺栓点预留孔位为方口，方便潜水员水下旋紧锚固螺栓。
38.进一步地，支撑臂的中端预留有u型环，用于固定实时电缆或小型ctd。安装好波浪流速剖面仪8后，将连接波浪流速剖面仪8的电缆沿支撑臂布放并固定于预留的u形环中，防止因为水流冲刷导致电缆疲劳断裂。
39.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。