[发明专利]非接触式波浪测量方法及系统

说明书

本发明提供了一种非接触式波浪测量方法及系统，属于波浪测量技术领域。其中，波浪测量方法包括：保存激光位移传感器测量的基准时长；通过激光位移传感器测量的实时时长；根据该实时时长和上述基准时长，计算波浪的实时波面值，并根据该实时波面值，计算波浪的波浪要素。本发明提供的非接触式波浪测量方法及系统，受环境影响较小，测量准确度高，且不与水面接触，不会对波浪场的测量造成干扰。

技术领域

本发明涉及波浪测量技术领域，具体而言，涉及一种非接触式波浪测量方法及系统。

背景技术

目前用于波浪测量的装置主要包括：电阻式波高传感器和电容式波高传感器等。这类波高传感器均为接触式测量装置，其基本原理为：将两根电阻或电容细丝垂直地放置在水中，细丝的底部联通，顶端分别与电源正负极连接形成回路，水位的变化会引起电路中电阻或电容的变化，通过建立水位与电阻或电容的关系，得到测量水位的高度值。接触式测量的主要缺点是电阻或电容受环境影响大，测量精度不高，环境温度变化时，电阻式波高传感器和电容式波高传感器的测量数据也会随温度变化，因此测量准确度较低。另外接触式的测量对试验会产生影响，且在波高较大时易损坏。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种非接触式波浪测量方法及系统，可以提高测量波高的准确度。

第一方面，本发明实施例提供了一种非接触式波浪测量方法，包括：

保存激光位移传感器测量的基准时长；

通过所述激光位移传感器测量实时时长；

根据所述实时时长和所述基准时长，计算波浪的实时波面值；

根据所述实时波面值，计算所述波浪的波浪要素。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述根据所述实时时长和所述基准时长，计算波浪的实时波面值的步骤，包括：

根据所述实时时长、所述基准时长和预存的第一传播速率、第二传播速率以及水深值，计算波浪的所述实时波面值；其中，所述第一传播速率为激光脉冲在空气中的传播速率，所述第二传播速率为激光脉冲在水中的传播速率，所述水深值为静水面到水底的高度。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述方法还包括：

在设定的时间段内，计算所述波浪的多个波面值；

计算多个所述波面值的平均值；

其中，所述波面值的平均值为该时间段的所述实时波面值。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述激光位移传感器包括信号处理器、激光发射器和感光器件；

所述激光发射器发射的激光脉冲经无水或者有水的底面反射后在所述感光器件上形成成像点；

所述信号处理器对所述成像点进行分析，得到所述基准时长和所述实时时长。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述通过所述激光位移传感器测量实时时长的步骤，包括：

记录所述激光位移传感器的激光发射器发射激光脉冲的发射时间；

记录所述激光位移传感器的激光接收器接收所述激光脉冲的接收时间；

将所述接收时间与所述发射时间之间的时间差，作为所述激光脉冲的实时时长。

第二方面，本发明实施例还提供了一种非接触式波浪测量系统，包括激光位移传感器和与所述激光位移传感器连接的数据处理设备；