CN106767724A

CN106767724A - 一种海洋测量设备的实地安装方法

Info

Publication number: CN106767724A
Application number: CN201611133335.6A
Authority: CN
Inventors: 来向华; 傅晓明; 苟铮慷; 胡涛骏; 成荣鹏
Original assignee: Second Institute of Oceanography SOA
Current assignee: Second Institute of Oceanography SOA
Priority date: 2016-12-10
Filing date: 2016-12-10
Publication date: 2017-05-31
Anticipated expiration: 2036-12-10
Also published as: CN106767724B

Abstract

本发明公开了一种设备的安装方法，具体是指一种海洋测量设备的实地安装方法。本发明是通过对浅地层剖面仪、单波束测深仪、GPS仪的实地安装，牢固地固定于船舶上，然后再对设备在海洋的勘测现场进行校对，并且测试设备与控制中心进行连接，实现高效运作。本发明的优点是在完成安装后的应用过程中具有高安装精度，保证了高的安装精度，而且在使用过程中也会非常方便，有更好的测量数据可供使用。

Description

一种海洋测量设备的实地安装方法

技术领域

本发明涉及一种设备的安装方法，具体是指一种海洋测量设备的实地安装方法。

背景技术

现在海洋科研、应用等都需要对海洋世界进行更广泛的了解，所以，这种了解的过程，即是对海洋的探索过程，通过现代科技仪器、设备进行探测的过程。

随着海洋事业的快速发展，人们对于海洋资源、海洋环境的探测和研究在不断深入，其中测深仪器在人类海洋活动中扮演着越来越重要的角色，在与海洋相关的诸多领域也得到了广泛的应用，逐渐成为了海洋探测和开发的基础。

海洋探测仪器种类丰富，各式各样，其中海洋观测仪器品种最多，按其操作方式又可分为投弃式、自返式、悬挂式、拖曳式等。投弃式仪器使用时将其传感器部分投入海中，观测的数据通过导线或无线电波传递到船上，传感器用后不再回收。自返式仪器观测时沉入海中，完成测量或采样任务后卸掉压载物，借自身浮力返回海面。悬挂式仪器利用船上的绞车吊杆从船舷旁送入海中，在船只锚碇或漂流的情况下进行观测。拖曳式仪器工作时从船尾放入海中，拖曳在船后进行走航观测。

由于海洋仪器具有仪器连接复杂，安装操作步骤较多，体形庞大，重量巨大的特点，再加上海上作业风浪较大，船舶颠簸，这些外在因素都增加了工作人员在安装仪器以及测量过程中的危险系数。因此，提供一套成熟、简单、安全可靠的仪器操作安装流程是继续解决的问题。

浅地层剖面仪、单波束测深仪、GPS仪等海洋科考常用的设备仪器。多波束测深仪是一种基于水声学原理的高效、高精度的水下地形、地貌扫测设备，与单波束测深仪相比实现了水深测量由“点－线”至“线－面”的跨越，特别适用于大面积扫海作业。由于多波束测深仪对基阵安装精度要求高、海上海况差、测量费用昂贵且测量船型号各异，对广泛应用于的多波束测深仪基阵的舷侧吊放安装装置的安装精度、安装效率、便利性以及通用性都提出了更高的要求。通常简易的基阵吊放安装装置不能适用于正规多波束扫测工作对高精度、高安装效率和高适装性的要求，且绝大多数仅适用于某一型号测量船，特别由于海上测量环境恶劣，若吊放安装装置设计不合理将浪费大量人力，且特别容易导致安装效率和安装精度低下。

另外，长期以来，水深测量一直是人工打深，测深工具主要是测深杆和测深锤。测深杆一般由木、竹、玻璃钢等材质加工，在杆上分划刻度。根据不同需要测深杆可有多种长度规格，当水深超过一定的深度，无法使用测深杆测量时即采用测深锤测深。测点定位方法主要是采用六分仪交会法。

传统测深方法的测量精度受客观因素影响很大，特别是在风浪和流速较大的条件下，容易造成读数不准和测深杆、测深锤测绳的不垂直读数问题；当水深和流速较大时，受水流影响，测深杆和测深锤测绳容易弯曲，会造成测得的水深偏大。此外，传统测深方法还可能包括人为因素造成的其他误差。

为了实现水深测量的数字化，可采用市场上的单频数字测深仪或双频数字测深仪，数字测深仪通过水上导航软件与GPS连接，可实时、准确、自动记录任一测点的水深及相应坐标，避免了传统测深方法在人工操作、读数、记载、计算等环节可能出现的错误，大大提高了水道测量的精度、工作效率和数字化程度。

单波束测深仪的声波信号在水中的传播速度一般在1400～1550m/s之间，声速是随水的密度、盐度和温度的不同而变化的。由于海水密度大、盐度高，海水中的声速大于淡水。一般情况下，测深仪制造商在出厂随机资料中都提供了一份回声测深仪在不同温度和盐度的水下声速对照表，以便实时标定；但同时，也强调该数据仅作为用户设置水深的参考，用户还需要用其他方法来校准测深仪。因此，在实际测量中，不能仅靠“测量一下水温和盐度，输入一个在表中查算的对应声速”的办法来得到一个准确的水深，一般还要结合使用测深杆的测深数值来校准测深仪。

一般通用做法是：将测船锚定在流速较小、水深2～3m且河底较平缓的水域，保持测船稳定。启动导航测深软件进行测深，同时使用测深杆进行人工打深。然后，将两种测深结果相比较，如果超限，则要检查、调整测深仪的吃水、声速等设置。这种方法存在的主要问题有：一是由于人工测深受环境、人为因素影响较大，存在一定误差，用其校正测深仪难以保证测量精度。二是人工测深与测深仪测深位置不能保证相同，而河底一般变化较大，很难找到平坦地形，因此带来一定误差。因此，亟需研制一种适用于各种水域，不受水深变化、风浪、人为等因素影响，可保证比测位置相同、数值准确的方法，以保证测深仪设置正确、测深精确。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出了一种可以确保测量数据可靠、方便使用的方法，这种方法是从一开始将设备安装到位，以实现后续使用过程中数据的完整、准确等。

本发明是通过下述技术方案得以实现的：

一种海洋测量设备的实地安装方法，包括对浅地层剖面仪、单波束测深仪、GPS仪的实地安装，其特征在于包括下述步骤：

(1)将浅地层剖面仪的探头，通过设置在四周的扣子与绳索固定，探头顶部与带有L型铁架的空腔铁杆连接，L型铁架位于空腔铁杆的上端；为后期探头的固定做好准备；设置L型铁架的目的是为了方便铁杆固定在船舷上；保证仪器的安全；

(2)把缆线一端从空腔铁杆内部穿过连接着探头，空腔铁杆内缆线的另一端伸向控制室内，通过主机、稳流计连接在电脑上；

(3)外部缆线连接好后，将浅地层剖面仪通过吊车将探头一段垂直沉入海水中，海水面没过探头箱体即可，另一端把L型铁架搁置在船舷上，再用绳索将空腔铁杆和L型铁架固定在船舷上；

(4)将单波束测深仪连接在一根铁管的底端，铁管上端连接L型铁架；在安装时，将L型铁架搁置在船舷上，并用绳子在铁架子的中段和上端固定住，防止铁架子在船舶航行的时水流的冲击下发生震动，影响测深效果。

架子安装好后，用人工测量的方法，测出探头的吃水深度并将数据录入软件中，通过软件的修正可计算出当前位置的水深数据；在测量水深的时候还得配合GPS，通过时事的GPS定位，以及测深数据，可得出航线中每个坐标下的水深；

(5)把缆线一端从空腔铁杆内部穿过连接着单波束测深仪探头，空腔铁杆内缆线的另一端伸向控制室内；

(6)外部缆线连接好后，将L型铁架搁置在船舷上，并用绳子在铁架子的中段和上端固定住；

(7)为了测量的准确性，将GPS仪下端连接一个细铁杆，将铁杆插在固定单波速测深仪的铁管中，并用绳索固定住，这样就能保证所测水深与地理位置的一致性；

(8)外部缆线连接以及各种安全措施做好之后，回到操作室，进行室内线路连接；

(9)线路连接好后，将水深比对板沿着单波束测深仪所在位置放入水中，放入距水面1m处，对单波束测深仪进行设置，设置完毕，再将比对板下沉至2m水深处，进行单波束测深仪的校核，确保单波束测深仪水深数据正常；

(10)将单波束测深仪水深数据和GPS仪数据通过数据线同步到浅地层剖面仪，进行数据分析；软件和航迹向软件中，供软件使用。

(11)各项准备工作顺利完成，启动测量船，开始测量。一般在测量水深前，会用软件绘出所测区域的航线图，让船只沿着航线走，就可以比较准确的得到所测区域内部航向上的水深了。

有益效果：本发明在完成安装后的应用过程中具有高安装精度，保证了高的安装精度，而且在使用过程中也会非常方便，有更好的测量数据可供使用。

具体实施方式

下面对本发明的应用作具体说明：

实施例1

某海洋研究所，实施出海勘测，为准确获得海洋数据，采用一种海洋测量设备的实地安装方法，包括对浅地层剖面仪、单波束测深仪、GPS仪的实地安装，其特征在于包括下述步骤：

Claims

1.一种海洋测量设备的实地安装方法，包括对浅地层剖面仪、单波束测深仪、GPS仪的实地安装，其特征在于包括下述步骤：

(1)将浅地层剖面仪的探头，通过设置在四周的扣子与绳索固定，探头顶部与带有L型铁架的空腔铁杆连接，L型铁架位于空腔铁杆的上端；

(4)将单波束测深仪连接在一根铁管的底端，铁管上端连接L型铁架；

(7)将GPS仪下端连接一个细铁杆，将铁杆插在固定单波速测深仪的铁管中，并用绳索固定住；

(10)将单波束测深仪水深数据和GPS仪数据通过数据线同步到浅地层剖面仪，进行数据分析；

(11)各项准备工作顺利完成，启动测量船，开始测量。