[发明专利]一种面向冬季海冰风险管理的海洋信息在线监测浮标系统

说明书

本发明公开了一种面向冬季海冰风险管理的海洋信息在线监测浮标系统，包括抗冰浮标系统、冰力监测系统、冰振监测系统、锚链张力监测系统、视频监测系统、GPS定位系统、冰环境监测系统、供电系统、数据采集系统、通信系统八部分。该监测系统集成了海冰学、气象学、电子学等多学科的最新技术，可在恶劣的海冰环境下对海洋信息进行长期、连续、自动、实时的监测，具备很强的海冰灾害监测与预警能力。同时它对海洋气象监测、海冰灾害预警预报和加强海洋气象服务等都具有重大意义，能够更好的推动海洋监测技术的进步，为海洋监测事业做出贡献。

技术领域

本发明属于海洋工程领域，涉及一种面向冬季海冰风险管理的海洋信息在线监测浮标系统。它利用现代化技术手段，在恶劣的海冰自然环境下对冬季或者寒区海域的冰情等信息进行在线实时的监测。基于该监测系统可以进行冬季的海冰灾害风险预报，加强对冬季海洋风险的监测与管控。

背景技术

海洋浮标作为一种现代化的海洋监测技术在各国家有着广泛应用。相比其他监测手段，海洋浮标可在恶劣的海洋环境条件下对海洋环境进行自动、连续、长期的同步监测，并且布放灵活、运行稳定、易于回收、简便经济。

海洋浮标是现代海洋环境立体监测系统的重要组成部分，主要用于海洋环境定点监测。随着我国海洋强国战略的推进，海洋浮标的应用正朝向采用高新技术、扩大功能、提高可靠度、方便布放、面向专题领域、高密度布放和全覆盖海域监测的趋势发展。海洋浮标监测系统不仅仅拘泥于监测实时数据，还可以与海洋物理、生物模式等连接起来，实现海洋数据的全方位、立体化监测。

针对我国渤海冬季结冰海域及世界其他寒冷结冰海域，本发明提出了一种高度自动化、模块化的海冰风险监测浮标系统。该监测浮标系统集成了海冰学、气象学、电子学等多学科的最新技术，其可在恶劣的海冰环境下对海洋环境要素进行长期、连续、自动、实时的监测，具备很强的海冰灾害监测与预警能力。同时它在海洋气象监测、海洋灾害预警预报和加强海洋气象服务等方面都具有重要意义，能够更好的推动海洋监测技术的进步，为海洋监测事业做出贡献。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是设计一种面向冬季海冰风险管理的海洋信息在线监测浮标系统。

本发明采取的技术方案：

一种面向冬季海冰风险管理的海洋信息在线监测浮标系统，其包括抗冰浮标系统、冰环境监测系统、冰力监测系统、冰振监测系统、锚链张力监测系统、视频监测系统、GPS定位系统、供电系统、数据采集系统、通信系统；其中：

所述抗冰浮标系统是保障海冰监测系统在海面上稳定工作的基础，主要包括抗冰浮标标体、锚链、锚块；

所述冰环境监测系统是在抗冰浮标标体中布置温盐深传感器、风传感器、温湿传感器、波流传感器、多参数水质测量仪；温盐深传感器用于监测不同深度下的海水的盐度、温度情况；风传感器用于监测海上风速、风向情况；温湿传感器用于监测海上的气温、湿度情况；波流传感器用于监测海上波流、流速流向情况；多参数水质测量仪用于监测海水的ph值、浊度、溶解氧和叶绿素水质参数信息；

所述冰力监测系统是在抗冰浮标标体的外表面安装测力传感器，测量直接作用在抗冰浮标标体上的冰力情况。冰荷载是冰区船舶运行稳定性和冰区结构强度计算的控制荷载，因此现场监测冰荷载是十分必要的；

所述冰振监测系统是在抗冰浮标标体内设置振动加速度传感器，冰振监测是面向抗冰浮标冰振风险监测的重要内容。浮标结构在海冰、风、浪、流等环境条件下会产生复杂的振动响应。通过对浮标结构振动加速度的监测，可对各种环境载荷对浮标振动响应情况进行分析，为类似海上结构设计提供参考数据；

所述锚链张力监测系统是在锚链中安装拉力传感器。考虑到寒区冰情过大时可能会造成锚链断裂，进而浮标被海冰推走的严重后果，因此在锚链中安装拉力传感器，对锚链所受张力进行实时监测，对浮标定位设计及冰荷载分析具有重要意义；