专利名称：激光自动验潮仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种海洋潮位观测装置，尤其是一种结构简单、成本低廉、坚固耐用、安装及操作容易、自动化程度及观测精度高的激光自动验潮仪。
背景技术：
验潮是在某固定点按一定时间间隔对潮汐涨落所进行的观测，是海洋工程测量、航道测量、海洋调查、海港码头监测等工作的重要组成部分。目前，公知的验潮装置主要有验潮尺、浮子式验潮仪、声学验潮仪、压力式验潮仪等等。验潮尺属于开放型几何机械类验潮仪，测量时将其设立于码头壁或岸边，由测量人员直接人工观测读数，优点是结构简单、成本低廉、轻便灵活；缺点是自动化程度低、滤波能力差、观测精度低。浮子式验潮仪属于封闭型机械类验潮仪，海水通过消波进水装置进入验潮井中，使浮筒随水面起伏，浮筒则带动上面的记录滚筒转动，使得记录针在装有记录纸的记录滚筒上画线，记录水面的变化情况， 达到自动记录潮位的目的。优点是仪器成本低、坚固耐用、自动化程度高、观测精度高、滤波性能好；缺点是安装时需要打井建站、安装成本高，仅适用于岸边的长期定点验潮；声学验潮仪是在海面以上某固定位置安放声学发射接收探头，通过检测声波发射至海面回波返回到声探头的历时来计算探头至海面的距离，从而得到海面随时间的变化。优点是成本较低、自动化程度高，缺点是由于波束角效应(即声波发射反射过程中作用到海面不是一个点而是一个圆域)使观测精度降低。压力式验潮仪属于封闭型压力类验潮仪，安置于海底或水下固定位置，通过检测海水的压力变化而推算出海面的起伏变化。优点是自动化程度高、轻便灵活、适用范围广，缺点是需满足对密封耐压的要求，故成本较高，且易被泥沙遮掩或覆盖。

发明内容
本发明是为了解决现有技术所存在的上述技术问题，提供一种结构简单、成本低廉、坚固耐用、安装及操作容易、自动化程度及观测精度高的激光自动验潮仪。本发明的技术解决方案是一种激光自动验潮仪,设有空心柱体,空心柱体的下端与消波进水装置相接，所述空心柱体内置有激光反射浮子，空心柱体的上端设有激光测距模块，激光测距模块的激光发射头与激光反射浮子相对设置，所述激光测距模块的输出与微处理器相接，与微处理器相接有数据变送模块。本发明利用激光自动测量与水面(浮子)的距离，经过微处理器的数据处理即可获得潮位数据，再通过数据变送模块即时发出，具有结构简单、成本低廉、坚固耐用、安装及操作容易、滤波效果好、自动化程度及观测精度高等优点，可提高验潮的效率和质量，既可用于海洋调查、海港码头监测的长期定点验潮，又可用于沿岸海洋工程测量、航道测量的短期便携式定点验潮。


图I是本发明实施例的结构示意图。
图2是本发明实施例的电路原理框图。
具体实施例方式如图I、图2所示有用316不锈钢、聚乙烯等材料制成的空心柱体1，可以是圆柱形或方柱形等等，空心柱体I的下端与消波进水装置2相接，消波进水装置2其上有滤水孔的装置，结构与现有规范性验潮井所用消波进水装置相同，其滤水孔的孔径应满足消波及随潮性等要求。在空心柱体I内置有激光反射浮子3，激光反射浮子3采用具有优异耐腐蚀和润滑特性且可反射激光的材料制成，如聚四氟乙烯等。空心柱体I的上端设有激光测距模块4，激光测距模块4采用三科光电的SKD-30，安装激光测距模块4时，应使其激光发射头与激光反射浮子3相对设置，激光测距模块4的输出与微处理器相接，与微处理器相接有数据变送模块。微处理器采用PIC单片机，可利用FLASH存储器保存数据，通过软件实现激光测距控制与读数、测量数据处理与交换等功能。数据变送模块由ARM与蓝牙模块构成或采用GSM模块。整个电路由固定在空心柱体I上的锂电池供电，所有电器件都要进行防海水腐蚀密封处理。可在空心柱体I外表面标注刻度，使其具有普通验潮尺的功能。
使用时，将空心柱体I固定在码头壁或海水中某一测点，海水则通过消波进水装置2滤波后进入空心柱体I内，空心柱体I内的激光反射浮子3会随潮汐水位而升降，激光测距模块4所测的与激光反射浮子3之间的距离即与水位相对应。激光测距模块4所输出的距离数据送至微处理器，经微处理器进行数字滤波等运算得到潮位数据，所得到的潮位数据经数据变送模块与外部进行数据交换。
权利要求
1.一种激光自动验潮仪，其特征在于设有空心柱体(1)，空心柱体(I)的下端与消波进水装置(2)相接，所述空心柱体(I)内置有激光反射浮子(3)，空心柱体(I)的上端设有激光测距模块(4)，激光测距模块(4)的激光发射头与激光反射浮子(3)相对设置，所述激光测距模块(4)的输出与微处理器相接，与微处理器相接有数据变送模块。
全文摘要
本发明公开一种结构简单、成本低廉、坚固耐用、安装及操作容易、自动化程度及观测精度高的激光自动验潮仪，设有空心柱体(1)，空心柱体(1)的下端与消波进水装置(2)相接，所述空心柱体(1)内置有激光反射浮子(3)，空心柱体(1)的上端设有激光测距模块(4)，激光测距模块(4)的激光发射头与激光反射浮子(3)相对设置，所述激光测距模块(4)的输出与微处理器相接，与微处理器相接有数据变送模块。
文档编号G01F23/30GK102778270SQ20121027801
公开日2012年11月14日 申请日期2012年8月7日 优先权日2012年8月7日
发明者付建国, 刘雁春, 王海亭 申请人:付建国, 刘雁春, 王海亭