CH720162B1 - Wellen-boje mit drucksensor und beschleunigungssensor und verfahren zur messung von wellenparametern - Google Patents

Wellen-boje mit drucksensor und beschleunigungssensor und verfahren zur messung von wellenparametern Download PDF

Info

Publication number
CH720162B1
CH720162B1 CH001484/2023A CH14842023A CH720162B1 CH 720162 B1 CH720162 B1 CH 720162B1 CH 001484/2023 A CH001484/2023 A CH 001484/2023A CH 14842023 A CH14842023 A CH 14842023A CH 720162 B1 CH720162 B1 CH 720162B1
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
data
wave
height
water surface
floating body
Prior art date
Application number
CH001484/2023A
Other languages
English (en)
Inventor
Zhou Zhibo
Tan Zhonghua
CHEN Songgui
Wang Yina
Original Assignee
Tianjin Research Institute For Water Transp Engineering Ministry Of Transp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin Research Institute For Water Transp Engineering Ministry Of Transp filed Critical Tianjin Research Institute For Water Transp Engineering Ministry Of Transp
Publication of CH720162B1 publication Critical patent/CH720162B1/de

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C13/00—Surveying specially adapted to open water, e.g. sea, lake, river or canal
    • G01C13/002—Measuring the movement of open water
    • G01C13/004—Measuring the movement of open water vertical movement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B22/00—Buoys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B22/00—Buoys
    • B63B22/04—Fixations or other anchoring arrangements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L11/00—Measuring steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by means not provided for in group G01L7/00 or G01L9/00
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B22/00—Buoys
    • B63B2022/006—Buoys specially adapted for measuring or watch purposes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wellen-Boje mit einem Drucksensor (4) und einem Beschleunigungssensor (3) sowie ein Verfahren zur Messung von Wellenparametern. Die Wellen-Boje umfasst einen Schwimmkörper (1), ein Ankersystem (2), einen Beschleunigungssensor (3), einen Drucksensor (4), ein Stromversorgungssystem (5), ein Datenerfassungs- und Datenverarbeitungssystem (6) und ein Datenspeicher- und Datenübertragungssystem (7). Der Schwimmkörper ist mit dem Ankersystem verbunden; das Ankersystem ist fest auf dem Meeresboden angeordnet; der Beschleunigungssensor ist fest in einem Schwerpunkt des Schwimmkörpers angeordnet; der Drucksensor ist fest an einem Boden des Schwimmkörpers verbunden; der Beschleunigungssensor und der Drucksensor sind mit dem Datenerfassungs- und Datenverarbeitungssystem verbunden; das Stromversorgungssystem, das Datenerfassungs- und Datenverarbeitungssystem und das Datenspeicher- und Datenübertragungssystem sind fest in einem Inneren des Schwimmkörpers angeordnet; das Stromversorgungssystem, das Datenerfassungs- und Datenverarbeitungssystem und das Datenspeicher- und Datenübertragungssystem sind miteinander verbunden. Erfindungsgemäss können die Fehler bei Messungen der Wellen, die durch die schlechte Fliessfähigkeit des vorhandenen Schwimmkörpers verursacht werden, reduziert werden und die Genauigkeit der Wellen-Boje bei den Messungen erheblich verbessert werden.

Description

Technisches Gebiet
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft Meerestechnik, insbesondere eine Wellen-Boje mit einem Drucksensor und einem Beschleunigungssensor sowie ein Verfahren zur Messung von Wellenparametern.
Stand der Technik
[0002] Heutzutage werden manuelle visuelle Beobachtung, Videoüberwachung und verschiedene Wellen-Bojen (wave buoys) hauptsächlich verwendet, um die Eigenschaften von Wellenelementen in der Meerestechnik zu untersuchen. Die manuelle visuelle Beobachtung kann grob die Höhenveränderung der Wellenoberfläche beobachten aber ist zeitaufwändig, mühsam und ungenau, so dass die Methode in Experimenten und in der Technik nur schwer eingesetzt werden kann. Die Videoüberwachung kann die Wellenbewegung aus der Ferne beobachten, aber sie kann nur die Wellenbewegung in Echtzeit beobachten und das Video der Wellenbewegung in Echtzeit aufzeichnen und nicht die Veränderung der Welle in Echtzeit überwachen. Die Boje ist kostengünstig und kann Wellenbewegung in Echtzeit messen, daher wird die Boje häufig für die Überwachung von Wellen in der Meeresumwelt und in hydraulischen Labors eingesetzt. Der Schwimmkörper ist meist durch ein Ankersystem befestigt, aber wenn das Ankersystem gespannt ist, wird die Fliessfähigkeit des Schwimmkörpers stark beeinträchtigt und sinkt die Messgenauigkeit der Boje weiter.
Darstellung der Erfindung
[0003] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Wellen-Boje mit einem Drucksensor und einem Beschleunigungssensor sowie ein Verfahren zur Verbesserung der Genauigkeit zu schaffen, um die Genauigkeit der Wellen-Boje bei Messungen zu verbessern, wenn das Ankersystem gespannt ist.
[0004] Die Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Wellen-Boje mit einem Drucksensor und einem Beschleunigungssensor sowie ein Verfahren zur Messung von Wellenparametern gelöst.
[0005] Eine Wellen-Boje mit einem Drucksensor und einem Beschleunigungssensor umfasst einen Schwimmkörper, ein Ankersystem, einen Beschleunigungssensor, einen Drucksensor, ein Stromversorgungssystem, ein Datenerfassungs- und Datenverarbeitungssystem und ein Datenspeicher- und Datenübertragungssystem; der Schwimmkörper ist mit dem Ankersystem verbunden; der Beschleunigungssensor ist fest in einem Schwerpunkt des Schwimmkörpers angeordnet; der Drucksensor ist fest an einem Boden des Schwimmkörpers verbunden; der Beschleunigungssensor und der Drucksensor sind mit dem Datenerfassungs- und Datenverarbeitungssystem verbunden; das Stromversorgungssystem, das Datenerfassungs- und Datenverarbeitungssystem und das Datenspeicher- und Datenübertragungssystem sind fest in einem Inneren des Schwimmkörpers angeordnet; das Stromversorgungssystem, das Datenerfassungs- und Datenverarbeitungssystem und das Datenspeicher- und Datenübertragungssystem sind miteinander verbunden; wobei das Ankersystem zum Verankern und Befestigen des Schwimmkörpers verwendet wird, das Stromversorgungssystem zum Versorgen des Datenerfassungs- und Datenverarbeitungssystems und des Datenspeicher- und Datenübertragungssystems mit Strom verwendet wird, das Datenerfassungs- und Datenverarbeitungssystem zum Verarbeiten von Beschleunigungsdaten und Druckdaten, um Verarbeitungsergebnisse zu ermitteln, und zum Berechnen von Wellenparametern auf Grundlage von Verarbeitungsergebnissen verwendet wird und das Datenspeicher- und Datenübertragungssystem zum Speichern und Hochladen der Wellenparameter verwendet wird.
[0006] In einer möglichen Ausführungsform wird das Datenerfassungs- und Datenverarbeitungssystem verwendet, um die Beschleunigungsdaten und die Druckdaten in Echtzeit zu empfangen, die Beschleunigungsdaten und die Druckdaten zu berechnen, um eine Höhe einer Wasseroberfläche und einen Korrekturwert zu ermitteln, die Höhe der Wasseroberfläche und den Korrekturwert zu berechnen, um eine korrigierte Höhe der Wasseroberfläche zu ermitteln, und die Wellenparameter entsprechend der korrigierten Höhe der Wasseroberfläche zu ermitteln.
[0007] Ein Verfahren zur Verbesserung der Genauigkeitder von Messungen mit der Wellen-Boje mit dem Drucksensor und dem Beschleunigungssensor umfasst Folgendes: Ermitteln von Beschleunigungsdaten und Druckdaten, Berechnen der Beschleunigungsdaten und der Druckdaten, um eine Höhe einer Wasseroberfläche und einen Korrekturwert zu ermitteln, Berechnen der Höhe der Wasseroberfläche und des Korrekturwertes, um eine korrigierte Höhe der Wasseroberfläche zu ermitteln, und Ermitteln von Wellenparametern entsprechend der korrigierten Höhe der Wasseroberfläche, um die Genauigkeit der Wellen-Boje bei Messungen der Wellenparameter zu verbessern.
[0008] In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Ermitteln der Höhe der Wasseroberfläche Folgendes: Ermitteln der Beschleunigungsdaten und anschliessendes Integrieren der Beschleunigungsdaten, um die Höhe der Wasseroberfläche zu ermitteln.
[0009] In einer weiteren Ausführungsform wird bei dem Integrieren ein Zeitbereichs-Integrations-Verfahren (Time Domain Integration Method) verwendet, wobei ein Prozess vom Integrieren Folgendes umfasst: Integrieren der Beschleunigungsdaten, um Geschwindigkeitsdaten zu ermitteln, und Integrieren von Geschwindigkeitssignalen, um die Höhe der Wasseroberfläche zu ermitteln.
[0010] In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Ermitteln des Korrekturwertes Folgendes: Ermitteln eines Tiefgangs auf der Grundlage der Druckdaten, Berechnen eines statischen Tiefgangs entsprechend einem Archimedes-Prinzip auf Grundlage eines Gewichts und einer Gesamtgröße der Wellen-Boje, und Berechnen des Korrekturwerts auf der Grundlage des Tiefgangs und des statischen Tiefgangs, wobei der Korrekturwert eine Differenz zwischen dem Tiefgang und dem statischen Tiefgang ist.
[0011] In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Ermitteln der korrigierten Höhe der Wasseroberfläche Folgendes: Addieren der Höhe der Wasseroberfläche und des Korrekturwertes, um die korrigierte Höhe der Wasseroberfläche zu ermitteln.
[0012] In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Ermitteln der Wellenparameter Folgendes: Berechnen der Wellenparameter auf der Grundlage der korrigierten Höhe der Wasseroberfläche durch ein Verfahren zum Nulldurchgang nach oben (Zero Upcrossing Method), wobei die Wellenparameter eine Wellenhöhe und eine Wellenperiode umfassen.
[0013] Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung haben folgende Vorteile. In der Wellen-Boje mit dem Drucksensor und dem Beschleunigungssensor sowie in dem Verfahren zur Verbesserung der Genauigkeit dient der Schwimmkörper als ein Träger und ist mit dem Beschleunigungssensor, dem Drucksensor, dem Stromversorgungssystem, dem Datenerfassungs- und Datenverarbeitungssystem sowie dem Datenspeicher- und Datenübertragungssystem ausgestattet. Die vom Beschleunigungssensor erfassten Beschleunigungsdaten werden sekundär integriert, um eine Höhe einer Wasseroberfläche h0zu ermitteln, der Tiefgang R des Schwimmkörpers wird durch die vom Drucksensor gemessenen Druckdaten ermittelt und entsprechend dem statischen Tiefgang R0des Schwimmkörpers wird die korrigierte Höhe der Wasseroberfläche h=h0+(R-R0) ermittelt. Entsprechend der korrigierten Höhe der Wasseroberfläche h werden die Wellenparameter wie Wellenhöhe und Wellenperiode durch ein Verfahren zum Nulldurchgang nach oben ermittelt, vom Datenspeicher- und Datenübertragungssystem lokal gespeichert und an ein Datenzentrum gesendet. Auf diese Weise können die Fehler bei den Messungen der Wellen, die durch die schlechte Fliessfähigkeit des vorhandenen Schwimmkörpers verursacht werden, reduziert werden und die Genauigkeit der Wellen-Boje bei den Messungen erheblich verbessert werden. Daher ist die vorliegende Erfindung von großer Bedeutung für die Messungen der Wellenparameter in der Meerestechnik.
Aufzählung der Zeichnungen
[0014] Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die Zeichnungen in der folgenden Beschreibung stellen nur einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar, und andere Zeichnungen können nach diesen Zeichnungen ohne kreative Arbeit für Techniker auf dem Gebiet erhalten werden. Die Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Wellen-Boje in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; Fig. 2 ein Flussdiagramm für ein Verfahren zur Verbesserung der Genauigkeit in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Ausführung der Erfindung
[0015] Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, ist es für einen Fachmann ersichtlich, dass verschiedene Änderungen ausgeführt werden können und Äquivalente als Ersatz verwendet werden können, ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
[0016] Um das Problem der verringerten Genauigkeit von vorhandenen Bojen bei Messungen zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung folgende Ausführungsformen breit.
Ausführungsform 1
[0017] Wie in der Fig. 1 dargestellt, schafft die vorliegende Erfindung eine Wellen-Boje mit einem Drucksensor und einem Beschleunigungssensor, umfassend einen Schwimmkörper, ein Ankersystem, einen Beschleunigungssensor, einen Drucksensor, ein Stromversorgungssystem, ein Datenerfassungs- und Datenverarbeitungssystem und ein Datenspeicher- und Datenübertragungssystem.
[0018] Der Schwimmkörper dient dazu, den Auftrieb zu bieten und andere Ausrüstungen zu tragen; der Beschleunigungssensor befindet sich in einem Schwerpunkt des Schwimmkörpers; das Stromversorgungssystem, das Datenerfassungs- und Datenverarbeitungssystem und das Datenspeicher- und Datenübertragungssystem befinden sich alle im Innern des Schwimmkörpers; der Drucksensor ist an einem Boden des Schwimmkörpers angebracht; das Ankersystem ist mit dem Schwimmkörper verbunden, um die Sicherheit der Wellen-Boje zu gewährleisten. Während der Messungen werden die vom Beschleunigungssensor und vom Drucksensor erfassten Daten synchron an das Datenerfassungs- und Datenverarbeitungssystem übertragen, die vom Beschleunigungssensor erfassten Beschleunigungsdaten sekundär integriert, um eine Höhe einer Wasseroberfläche h0zu ermitteln, und der Tiefgang R des Schwimmkörpers wird durch die vom Drucksensor gemessenen Druckdaten ermittelt. Entsprechend dem statischen Tiefgang R0des Schwimmkörpers wird eine korrigierte Höhe der Wasseroberfläche, nämlich eine tatsächliche Höhe der Wasseroberfläche, h=h0+(R-R0) ermittelt. Entsprechend der korrigierten Höhe der Wasseroberfläche h werden die Wellenparameter wie Wellenhöhe und Wellenperiode durch ein Verfahren zum Nulldurchgang nach oben ermittelt, vom Datenspeicher- und Datenübertragungssystem lokal gespeichert und an ein Datenzentrum gesendet. Auf diese Weise können die Fehler bei den Messungen der Wellen, die durch die schlechte Fliessfähigkeit des vorhandenen Schwimmkörpers verursacht werden, reduziert werden und die Genauigkeit der Wellen-Boje bei den Messungen erheblich verbessert werden. Das Stromversorgungssystem wird zum Versorgen des Datenerfassungs- und Datenverarbeitungssystems und des Datenspeicher- und Datenübertragungssystems mit Strom verwendet; das Datenerfassungs- und Datenverarbeitungssystem wird verwendet, um die Beschleunigungsdaten und die Druckdaten in Echtzeit zu empfangen und zu berechnen, um die Höhe der Wasseroberfläche und einen Korrekturwert zu ermitteln, und dann die Höhe der Wasseroberfläche und den Korrekturwert zu berechnen, um eine korrigierte Höhe der Wasseroberfläche zu ermitteln und die Wellenparameter entsprechend der korrigierten Höhe der Wasseroberfläche zu ermitteln; und das Datenspeicher- und Datenübertragungssystem wird zum Speichern und Hochladen der Wellenparameter verwendet.
Ausführungsform 2
[0019] Wie in der Fig. 2 dargestellt, schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Verbesserung der Genauigkeit der Wellen-Boje mit dem Drucksensor und dem Beschleunigungssensor, umfassend folgende Schritte: S1: während der Messungen werden die Beschleunigungsdaten a vom Beschleunigungssensor gemessen und anschliessend integriert, um die Höhe der Wasseroberfläche h0zu ermitteln, die Druckdaten P werden vom Drucksensor gemessen, und der Tiefgang des Schwimmkörpers R=P/(1,025*9,8) wird entsprechend den Druckdaten ermittelt; S2: auf der Grundlage eines Gewichts und einer Gesamtgröße der Wellen-Boje wird ein statischer Tiefgang R0entsprechend dem Archimedes-Prinzip berechnet; entsprechend dem statischen Tiefgang R0des Schwimmkörpers wird die korrigierte Höhe der Wasseroberfläche, nämlich die tatsächliche Höhe der Wasseroberfläche, h=h0+(R-R0) berechnet und ermittelt; und S3: entsprechend der korrigierten Höhe der Wasseroberfläche h werden die Wellenparameter wie Wellenhöhe und Wellenperiode berechnet.
[0020] In diesem Verfahren dient der Schwimmkörper dazu, den Auftrieb zu bieten und andere Ausrüstungen zu tragen; der Beschleunigungssensor befindet sich im Schwerpunkt des Schwimmkörpers; das Stromversorgungssystem, das Datenerfassungs- und Datenverarbeitungssystem und das Datenspeicher- und Datenübertragungssystem befinden sich alle im Innern des Schwimmkörpers; der Drucksensor ist an einem Boden des Schwimmkörpers angebracht; das Ankersystem ist mit dem Schwimmkörper verbunden, um die Sicherheit der Wellen-Boje zu gewährleisten.
[0021] Im S1 werden der Beschleunigungssensor und der Drucksensor bei der Datenerfassung synchronisiert. Beim sekundären Integrieren der Beschleunigungsdaten wird ein Zeitbereichs-Integrations-Verfahren verwendet, umfassend Folgendes: zuerst werden die Beschleunigungsdaten integriert, um Geschwindigkeiten zu ermitteln; und dann werden Geschwindigkeitsdaten integriert, um die vertikalen Verschiebungen der Wellen zu berechnen und zu ermitteln. Eine Berechnungsformel der vertikalen Verschiebungen der Wellen lautet wie folgt: wobei v0stellt die Anfangsgeschwindigkeit dar, s0stellt die vertikale Anfangsverschiebung dar, a(t) stellt die Beschleunigungsdaten dar, v(t) stellt die Geschwindigkeitsdaten dar und s(t) stellt die Verschiebungsdaten dar.
[0022] Bei der Datenerfassung werden der Beschleunigungssensor und der Drucksensor synchronisiert and eine Berechnungsformel der korrigierten Höhe der Wasseroberfläche ist h=h0+(R-R0).
[0023] Im S3 werden die Wellenhöhe und die Wellenperiode nach dem Verfahren zum Nulldurchgang nach oben berechnet. Das Verfahren zum Nulldurchgang nach oben umfasst Folgendes: Berechnung eines Durchschnittswerts der vertikalen Verschiebungen der Wellen entsprechend der korrigierten Höhe der Wasseroberfläche, Nehmen des Durchschnittswerts als eine Nulllinie, Markieren eines Punktes, an dem eine Verschiebungskurve die Nulllinie zum ersten Mal von unterhalb der Nulllinie kreuzt, als Startpunkt der Wellen und Markieren eines Punktes, an dem die Verschiebungskurve die Nulllinie zum zweiten Mal von unterhalb der Nulllinie kreuzt, als Endpunkt der Wellen, wobei ein vertikaler Abstand zwischen dem Endpunkt und dem Startpunkt die Wellenhöhe ist und ein Zeitintervall zwischen dem Endpunkt und dem Startpunkt die Wellenperiode ist.
[0024] Die oben beschriebenen Ausführungsformen stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert wurden, beschränkt sei.
Bezugszeichen
[0025] 1 Schwimmkörper 2 Ankersystem 3 Beschleunigungssensor 4 Drucksensor 5 Stromversorgungssystem 6 Datenerfassungs- und Datenverarbeitungssystem 7 Datenspeicher- und Datenübertragungssystem

Claims (8)

1. Wellen-Boje mit einem Drucksensor und einem Beschleunigungssensor, wobei die Wellen-Boje einen Schwimmkörper, ein Ankersystem, den Beschleunigungssensor, den Drucksensor, ein Stromversorgungssystem, ein Datenerfassungs- und Datenverarbeitungssystem und ein Datenspeicher- und Datenübertragungssystem umfasst; der Schwimmkörper mit dem Ankersystem verbunden ist; der Beschleunigungssensor fest in einem Schwerpunkt des Schwimmkörpers angeordnet ist; der Drucksensor fest an einem Boden des Schwimmkörpers verbunden ist; der Beschleunigungssensor und der Drucksensor mit dem Datenerfassungs- und Datenverarbeitungssystem verbunden sind; das Stromversorgungssystem, das Datenerfassungs- und Datenverarbeitungssystem und das Datenspeicher- und Datenübertragungssystem fest in einem Inneren des Schwimmkörpers angeordnet sind; das Stromversorgungssystem, das Datenerfassungs- und Datenverarbeitungssystem und das Datenspeicher- und Datenübertragungssystem miteinander verbunden sind; wobei das Ankersystem zum Verankern und Befestigen des Schwimmkörpers verwendbar ist, das Stromversorgungssystem zum Versorgen des Datenerfassungs- und Datenverarbeitungssystems und des Datenspeicher- und Datenübertragungssystems mit Strom verwendbar ist, das Datenerfassungs- und Datenverarbeitungssystem zum Verarbeiten von Beschleunigungsdaten und Druckdaten, um Verarbeitungsergebnisse zu ermitteln, und zum Berechnen von Wellenparametern auf der Grundlage der Verarbeitungsergebnisse verwendbar ist und das Datenspeicher- und Datenübertragungssystem zum Speichern und Hochladen der Wellenparameter verwendbar ist.
2. Wellen-Boje nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Datenerfassungs- und Datenverarbeitungssystem verwendbar ist, um die Beschleunigungsdaten und die Druckdaten in Echtzeit zu empfangen, die Beschleunigungsdaten und die Druckdaten zu berechnen, um eine Höhe einer Wasseroberfläche und einen Korrekturwert zu ermitteln, die Höhe der Wasseroberfläche und den Korrekturwert zu berechnen, um eine korrigierte Höhe der Wasseroberfläche zu ermitteln, und die Wellenparameter entsprechend der korrigierten Höhe der Wasseroberfläche zu ermitteln.
3. Verfahren zur Messung von Wellenparametern mit der Wellen-Boje nach einem der Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren Folgendes umfasst: Ermitteln von Beschleunigungsdaten und Druckdaten, Berechnen der Beschleunigungsdaten und der Druckdaten, um eine Höhe einer Wasseroberfläche und einen Korrekturwert zu ermitteln, Berechnen der Höhe der Wasseroberfläche und des Korrekturwertes, um eine korrigierte Höhe der Wasseroberfläche zu ermitteln, und Ermitteln von Wellenparametern entsprechend der korrigierten Höhe der Wasseroberfläche.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Ermitteln der Höhe der Wasseroberfläche Folgendes umfasst: Ermitteln der Beschleunigungsdaten und anschliessendes Integrieren der Beschleunigungsdaten, um die Höhe der Wasseroberfläche zu ermitteln.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Integrieren ein Zeitbereichs-Integrations-Verfahren verwendet wird, wobei der Prozess vom Integrieren Folgendes umfasst: Integrieren der Beschleunigungsdaten, um Geschwindigkeitsdaten zu ermitteln, und Integrieren der Geschwindigkeitsdaten, um die Höhe der Wasseroberfläche zu ermitteln.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Ermitteln des Korrekturwertes Folgendes umfasst: Ermitteln eines Tiefgangs der Wellen-Boje auf der Grundlage der Druckdaten, Berechnen eines statischen Tiefgangs entsprechend einem Archimedes-Prinzip auf Grundlage eines Gewichts und einer Gesamtgröße der Wellen-Boje, und Berechnen des Korrekturwerts auf der Grundlage des Tiefgangs und des statischen Tiefgangs, wobei der Korrekturwert eine Differenz zwischen dem Tiefgang und dem statischen Tiefgang ist.
7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Ermitteln der korrigierten Höhe der Wasseroberfläche Folgendes umfasst: Addieren der Höhe der Wasseroberfläche und des Korrekturwertes, um die korrigierte Höhe der Wasseroberfläche zu ermitteln.
8. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Ermitteln der Wellenparameter Folgendes umfasst: Berechnen der Wellenparameter auf der Grundlage der korrigierten Höhe der Wasseroberfläche durch ein Verfahren zum Nulldurchgang nach oben, wobei die Wellenparameter eine Wellenhöhe und eine Wellenperiode umfassen.
CH001484/2023A 2022-01-29 2022-07-07 Wellen-boje mit drucksensor und beschleunigungssensor und verfahren zur messung von wellenparametern CH720162B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210120046.1A CN114455004A (zh) 2022-01-29 2022-01-29 一种联合压力加速度传感器的波浪浮标及精度改进方法
PCT/CN2022/104412 WO2023142392A1 (zh) 2022-01-29 2022-07-07 一种联合压力加速度传感器的波浪浮标及精度改进方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH720162B1 true CH720162B1 (de) 2024-09-30

Family

ID=81414154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH001484/2023A CH720162B1 (de) 2022-01-29 2022-07-07 Wellen-boje mit drucksensor und beschleunigungssensor und verfahren zur messung von wellenparametern

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN114455004A (de)
CH (1) CH720162B1 (de)
WO (1) WO2023142392A1 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114455004A (zh) * 2022-01-29 2022-05-10 交通运输部天津水运工程科学研究所 一种联合压力加速度传感器的波浪浮标及精度改进方法
CN117516659B (zh) * 2023-10-18 2024-05-17 广州市航易信息科技有限公司 一种大型船舶用稳定性好的液位测量修正装置及方法
CN118503598B (zh) * 2024-07-18 2024-10-01 崂山国家实验室 波浪特征值获取方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1687705A (zh) * 2005-05-25 2005-10-26 中国科学院南海海洋研究所 一种航道波浪观测系统
JP4610435B2 (ja) * 2005-07-29 2011-01-12 株式会社ケンウッド 波高値測定用ブイの構造
CN101706275A (zh) * 2009-11-09 2010-05-12 哈尔滨工程大学 动态海浪测量装置及测量方法
CN101813476B (zh) * 2010-03-19 2011-08-31 天津大学 近海波浪参数立体实时监测系统
CN201757647U (zh) * 2010-06-04 2011-03-09 中国科学院南海海洋研究所 一种可用于综合浮标的测波系统
CN106628006B (zh) * 2016-12-28 2018-09-11 淮海工学院 一种智能手机波浪浮标
JP7023494B2 (ja) * 2017-12-28 2022-02-22 シスメット株式会社 波浪観測通知システム
CN108362269B (zh) * 2018-04-16 2023-12-22 厦门瀛寰海洋仪器有限公司 一种基于航标体的波浪测量系统及测量方法
CN110307830A (zh) * 2019-07-17 2019-10-08 山东省海洋仪器仪表科技中心 一种浮标链载倾斜海流测量系统和海流及波浪的测量方法
CN111504278A (zh) * 2020-04-20 2020-08-07 哈尔滨工程大学 基于自适应频域积分的海浪检测方法
CN212567386U (zh) * 2020-07-23 2021-02-19 广州海事科技有限公司 一种用于测量水文综合信息的多功能浮标观测系统
CN112665557B (zh) * 2020-12-24 2021-11-05 北京锋泛科技有限公司 一种波浪数据处理方法、装置、电子设备和可读存储介质
CN113654529B (zh) * 2021-10-20 2022-01-18 自然资源部第一海洋研究所 一种潮汐水位监测的智能监测装置及其工作方法
CN114455004A (zh) * 2022-01-29 2022-05-10 交通运输部天津水运工程科学研究所 一种联合压力加速度传感器的波浪浮标及精度改进方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114455004A (zh) 2022-05-10
WO2023142392A1 (zh) 2023-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CH720162B1 (de) Wellen-boje mit drucksensor und beschleunigungssensor und verfahren zur messung von wellenparametern
DE19620656C2 (de) Pegelmeßverfahren
DE1076434B (de) Fungizide Mittel
CH707573A1 (de) Verfahren und System zur Bestimmung der Verlagerung eines Ankers.
US20190072211A1 (en) Real-time analysis system for operation of working ship based on ship attitude measurement
DE10223043A1 (de) Fluidmeßsysteme und -verfahren
DE10030628B4 (de) Flüssigkeitsstand-Meßsystem
DE202010011085U1 (de) Vorrichtung zum Überwachen der Standfestigkeit von Windkraftanlagen
DE10236283A1 (de) Fluidmessung
DE1973177U (de) Vorrichtung fuer die zerstoerungsfreie pruefung von druckgefaessen.
DE2232207B2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Abstandsmessung, insbesondere zur Feinmessung an Werkstücken
DE212023000146U1 (de) Schwimmende Windkraftanlage mit einer aktiven Ballasteinrichtung
DE4205453C2 (de) Einrichtung zum Messen von hydraulischen Durchflußmengen und Leckagen an einem Prüfling
DE19852855C2 (de) Verfahren zur Erfassung der plastischen Dehnung bei der Innendruckprüfung von Behältern
LU501375B1 (de) eine tragbare Kuolong-Strömungsmesser-unterstützende Meeresbeobachtungsvorrichtung
DE2045407C3 (de) Einrichtung zur Ermittlung des Tiefganges der Schiffsenden
DE2708978C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur !berwachung des Inhalts eines Behälters
DE4326706A1 (de) Verfahren zur Messung von vertikaler Lage (absoluter und relativer) und vertikaler Verformungskomponente von Objekten mit Hilfe von Druckmeßsensoren
DD240715A1 (de) Verfahren zur bestimmung des tiefgangs und masseaenderung eines schiffes
EP2312271A2 (de) Verfahren zur Bestimmung von Seegangsgrößen
WO2010121650A1 (de) Verfahren und einrichtung zur kalibrierung von flüssigkeitszählern
EP0846934A1 (de) Messvorrichtung zur Erfassung der Durchflussmenge
DE8011295U1 (de) Winkelmesser mit fluessigkeitsfuellung und mit schwimmer versehenem zeiger
DE19613447A1 (de) Vorrichtung zur Beeinflussung des Tiefganges von Schiffen
DE3430765A1 (de) System zur automatisierten kontrolle der schwimmlage und stabilitaet von schiffen

Legal Events

Date Code Title Description
PK Correction

Free format text: REGISTERAENDERUNG SACHPRUEFUNG

PK Correction

Free format text: REGISTERAENDERUNG SACHPRUEFUNG

H13 Ip right lapsed

Free format text: ST27 STATUS EVENT CODE: U-0-0-H10-H13 (AS PROVIDED BY THE NATIONAL OFFICE)

Effective date: 20260224