[发明专利]海洋结构物及海床地基波浪动力响应现场长期观测系统

权利要求书

1.一种海洋结构物及海床地基波浪动力响应现场长期观测系统，包括海床地基（A）、海水（B）、海洋结构物（C）和土地基（D）；

其特征在于：

设置有电能产生单元（10）、电力存储及管理单元（20）、数据采集及存储单元（30）、波浪观测单元（40）、沉降及位移观测单元（50）、传感器单元（60）和孔隙水压力采集单元（70）；

电能产生单元（10）、电力存储及管理单元（20）、数据采集及存储单元（30）、波浪观测单元（40）、沉降及位移观测单元（50）设置于土地基（D）和/或海洋结构物（C）上；

前后连接的电能产生单元（10）和电力存储及管理单元（20）给系统供电；

传感器单元（60）包括加速度传感器（61）、波浪压力传感器阵列（62）和孔隙压力传感器（6.3），加速度传感器（61）和波浪压力传感器阵列（62）分别设置于海洋结构物（C）上，测试海洋结构物（C）的加速度和波浪压力；孔隙压力传感器（6.3）设置于孔隙水压力采集单元（70）内，孔隙水压力采集单元（70）设置于海床地基（A）内，测试海床地基（A）的压力；

波浪观测单元（40）、沉降与位移观测单元（50）和传感器单元（60）分别与数据采集及存储单元（30）连接，获取观测数据。

2.按权利要求1所述的海洋结构物及海床地基波浪动力响应现场长期观测系统，其特征在于：

所述的电能产生单元（10）包括S型垂直轴风力发电机（11）和太阳能发电板（12）。

3.按权利要求1所述的海洋结构物及海床地基波浪动力响应现场长期观测系统，其特征在于：

所述的电力存储及管理单元（20）包括相互连接的蓄电池（21）和电源管理器（22）。

4.按权利要求1所述的海洋结构物及海床地基波浪动力响应现场长期观测系统，其特征在于：

所述的数据采集及存储单元（30）包括相互连接的数据采集器（31）和存储器（32）。

5.按权利要求1所述的海洋结构物及海床地基波浪动力响应现场长期观测系统，其特征在于：

所述的孔隙水压力采集单元（70）包括顶盖（71）、空心管（72）和钻头（73）；

从上到下，顶盖（71）、空心管（72）和钻头（73）通过内外螺纹依次连接；

在空心管（72）上设置有若干小孔（722），在空心管（72）的顶端设置有顶端小孔（721），孔隙压力传感器（6.3）安装在小孔（722中），连接线穿过空心管（72）从顶端小孔（721）导出，并连接至数据采集及存储单元（30）。

6.基于权利要求1-5所述系统的观测方法，其特征在于：

①安装

按照系统结构，在海岸的土地基上设置电能产生单元、电力存储及管理单元、数据采集及存储单元、波浪观测单元和沉降与位移观测单元，将孔隙水压力采集单元和孔隙压力传感器组装后压入或者打入海床地基，随后将加速度传感器和波浪压力传感器阵列安装在海洋结构物靠海一侧；

②数据采集

将波浪观测单元和沉降与位移观测单元、传感器单元连线至数据采集及存储单元，电能产生单元和电力存储及管理单元开始工作为数据采集及存储单元、波浪观测单元、沉降与位移观测单元和传感器单元供电，开始进行长期数据采集；

③后期数据收集及处理

后期定期通过外接设备连接至数据采集及存储单元进行数据的收集，再进行

后期处理。