[发明专利]一种基于北斗和激光的简易潮位观测站及其验潮方法

说明书

本发明提供一种基于北斗和激光的简易潮位观测站及其验潮方法,所述简易潮位观测站由验潮端和控制接收端组成；所述验潮端为，在连接板上设有激光测距模块经串口线分别与北斗定位及短报文通讯模块、数据存储备份模块连接；北斗天线经天线连接线与北斗定位及短报文通讯模块相连接；设有滤波孔的验潮管与连接板相连接，两节验潮管之间设有连接管；浮球设于验潮管中，激光测距模块的激光束照射至浮球上并反射；过滤帽设于验潮管的底端；所述验潮站控制接收端为，北斗短报文通讯模块经串口线与装有潮位测量控制分析计算软件系统的计算机相连接，北斗天线经天线连接线与北斗短报文通讯模块相连接。本发明结构简易且方便移位安装；可以安全可靠的采集潮汐数据。

技术领域

本发明涉及一种基于北斗和激光的简易潮位观测站及其验潮方法。

背景技术

沿岸的潮位变化情况能够直接关系到海洋与海岸的工程设计及前期调查、船舶的进出港口、海军的水雷布设深度、风暴潮汐预报、海涂围垦、潮汐发电、水深测量等各方面。潮位观测就是测量海面高度随时间的变化规律，其对确定平均海平面和深度基准面、海上作战指挥、风暴潮的预报、潮汐表的制作、海底电缆的敷设、地震预报、海岸工程建设等都具有非常重要的意义。

目前常用的近岸验潮方法有水尺验潮、验潮井验潮、压力式验潮、超声波验潮，其中水尺验潮需要人工定时读取潮位，不能实现自动化记录处理，且受风浪及观测视距影响，观测的精度较低；验潮井验潮安装复杂，成本比较高，机动性较差，连通导管容易阻塞，对验潮环境要求非常高；压力式验潮会因长时间的工作，海里的泥沙回淤及海洋附着物腐蚀影响，容易造成验潮精度的下降，平时维护也较频繁，传感器还需要定期更换；超声波验潮在作业时，容易受到海上环境变化的影响，数据采集精度变化比较大，稳定性不够。

因此，迫切需要开发一种设计合理、结构简易轻便、成本低廉、携带移位方便的且能安全使用的新型潮位观测站。

发明内容

本发明的目的，是要提供一种基于北斗和激光的简易潮位观测站及其验潮方法。其可以安全可靠的采集潮汐数据，并且不需要工作人员一直监守，能够实现自动采集记录，降低工作人员的工作强度，提高工作效率；其结构简易轻便，易携带，在使用过程中基本不需要进行维护，能给用户带来很大的便利，在实际生产应用中的意义重大。

本发明是这样实现的，所述一种基于北斗和激光的简易潮位观测站，它由验潮站验潮端和验潮站控制接收端组成；所述的验潮站验潮端为，在连接板上设有激光测距模块经串口线分别与北斗定位及短报文通讯模块、数据存储备份模块连接；北斗天线经天线连接线与北斗定位及短报文通讯模块相连接；在连接板上还设有可充电锂电池经电源线与太阳能电池板连接；设有滤波孔的验潮管与连接板相连接，两节验潮管之间设有连接管；浮球设于验潮管中，激光测距模块的激光束照射至浮球上并反射；过滤帽设于验潮管的底端；所述验潮站控制接收端为，北斗短报文通讯模块经串口线与装有潮位测量控制分析计算软件系统的计算机相连接，北斗天线经天线连接线与北斗短报文通讯模块相连接。

本发明所述连接板带有自动锁扣。本发明所述激光测距模块、北斗定位及短报文通讯模块及数据存储备份模块均设有防水保护罩。本发明所述验潮管上滤波孔的设计，孔径为验潮管直径的1/100-1/500。

本发明所述一种基于北斗和激光的简易潮位观测站的验潮方法，具体实施步骤如下：

1)将潮位观测站安装于码头或护岸边，上端高于当地历年最高水位以上1.5m，保证设备不被海水浸泡以及太阳能电池板能够正常工作，下端置于水中且低于当地潮汐极低水位1.5m，确保观测到极值水位；

2)潮位观测站安装好后，量取验潮站验潮端验潮管与重力方向的夹角θ，当θ＝0°时，即垂直安装；测量潮位观测站顶端控制测量参考点至理论最低潮面的高程H₁；