專利名稱：安裝在水中的測量平臺的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及測量塔，具體地，涉及安裝在水中的測量塔。本發(fā)明涉及一種其中安裝有測量設備的平臺，測量設備用于測量來自海洋和內陸水域中的可再生資源、以及測量在海洋上進行生產設備安裝項目所需的海洋動態(tài)參數(shù)。
背景技術：
當前，已知需要利用海洋來為人類提供食物、能源和水，這是由于陸地沒有足夠容量滿足人類對這些的需求。出于此目的，已經(jīng)開發(fā)出了能夠生產這些資源的在海上安裝的各種設備。所有的這些設施或設備取決于必須要位于海洋中既適于工作(這些設施的安裝目 的)又適于期望施行的基部的位置。因此，需要具有期望將設施安裝在其中的這些位置的氣象條件的測量數(shù)據(jù)歷史。到目前為止，位于海洋中的所有設施利用下述二種方法之一實現(xiàn)了此目的。第一種方法是將大直徑樁(單樁)打到海床中，用于保持風速計的塔位于該樁上，第二種方法是在陸地上建造由三個大混凝土支架而形成的三腳架，其中支架的重量足夠應對海洋深度和氣候，一般大于50噸，每個支架嵌入到用于支撐風速計的格狀塔中。兩種方法都是需要用于運輸和安裝的特定設備，其中，僅有少數(shù)單元還在世界上運行，由此除了其運行成本之外，必須增加從原始港口到安裝位置的調動和遣散成本，這還需要合適的天氣條件，還涉及復雜的行政程序，需要在使用之后將該位置恢復到安裝之前的情況。這涉及利用非常專業(yè)的潛水員操作的熱槍在與底部相同的水平面切割單樁(這是由于不可能將其從底部抽取出來)，這進一步增加了該方法的成本。三腳架的移除與使用需要相同的裝置，并且一般而言不可再利用。因此，這些是非常昂貴的方法，其在安裝之前需要擴展的、復雜的并且因此而昂貴的在先理論研究，以決定安裝位置，所提供的數(shù)據(jù)利用原位實際測量來確定，這暗示了獲得項目資金籌措的基本要求。因此，在需要的兩年測量時間之后，安裝、運行和移除的總成本一般超過四百萬歐元并成為進一步研究和基于替代方法的分析的位置選擇的限制因素。由此安裝的額外的風速計和設備可以輕易地被破壞并由此需要持續(xù)的警惕。另一個問題是安裝用于獲得海洋氣候數(shù)據(jù)的設備的困難度以及其由于通過自有基部引入的自然干擾而產生的不可靠性。因此，本發(fā)明旨在描述一種以經(jīng)濟可行的方式解決下述技術問題的測量平臺 船塢制造的必要性，如果方案是三腳架并在前述兩種情況下利用專門且昂貴的裝置以用于安裝。 至最終位置的復雜轉移。 用于固定到底部的不安全且十分昂貴的系統(tǒng)。 設備被破壞的問題。
安裝用于生產和存儲運行設備和浮標所需的能源的系統(tǒng)的困難度。 安裝用于將獲得的數(shù)據(jù)實時發(fā)送到陸地的系統(tǒng)的限制和困難度。 使得基部和結構可被再次利用。 降低成本，從而有可能通過分析現(xiàn)有的替代方式來選擇最佳位置。 不影響自然環(huán)境，從而使得獲得的海洋氣候數(shù)據(jù)可靠。 允許安裝用于獲得進行環(huán)境影響評估所需的數(shù)據(jù)的設備
發(fā)明內容
本發(fā)明的測量平臺十分輕。其尺寸和重量允許其利用常規(guī)拖車進行公路運輸，并且利用任何港口起重機或常規(guī)車載起重機將其設置成漂浮狀態(tài)。利用拖車進行該平臺向水上的最終位置的轉移。該平臺包括構成平臺底部的改進的吸力錨類型的基部。通過外部和內部的壓力差將該平臺打入海床中，并且通過倒轉壓力梯度其可以被拆除以再利用。在本發(fā)明的詳細說明書中，這將得到更詳細地描述。該測量平臺還具有一系列伸縮連接的管、位于這些管上并容納設備的殼體、用于給組件提供動力的豎直軸風力渦輪機、用于向陸基站點實時發(fā)送(wi-max或等同方式)數(shù)據(jù)的設備、多普勒激光風速計和安全攝像頭。多普勒激光風速計用于避免破壞活動，這是由于海上維修更加困難和昂貴。因此，該風速計是數(shù)字的并且不具有容易被惡意破壞的殼體，這是由于其使用被分割且發(fā)送至風速計的激光，并且其反饋通過檢測器中的空氣分子的量而降低，其中，比較風速計中的激光的相對輻射和輻射反饋之間的差異以確定空氣分子的速度，從而能夠在沒有破壞風險的情況下以更高精度測量風速。在這些設備之間還將安裝多普勒流速儀，其是一種能夠測量水流速度的儀器。其還記錄其方向、深度、與豎直方向的角度、水溫、水壓和傳導率。這些設備所記錄的所有數(shù)據(jù)以及來自安全攝像頭的圖像將連續(xù)地發(fā)送至陸基站點。因此，增加了設施的安全性，并預報了可能的破壞。已經(jīng)開發(fā)出來且尋求保護的技術方案解決了上述問題，并且與現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)勢 陸地上和大規(guī)模產品制造。 易于通過卡車運輸?shù)礁劭凇?重量輕、易于下水。 可再利用。 由于其伸縮結構和重量輕，可通過拖曳將其輕易且安全地運輸?shù)阶罱K位置。 用于固定到底部的十分成熟且高度可靠的系統(tǒng)。 實時且可靠地傳輸測量數(shù)據(jù)。 陸基站點中具有實時圖像的安全攝像頭。


為了使描述完整以及為了更好地理解本發(fā)明的特征，隨附了一組附圖，其中，以示例性而非限制性的方式示出了以下圖示圖I示出了測量平臺組件。圖2示出了測量平臺到設備殼體的截面圖。圖3示出了基部細節(jié)的截面。圖4示出了具有收縮和伸展管的平臺。附圖中所使用的附圖標記I豎直軸風力渦輪機2多普勒激光風速計(激光雷達)
4設備殼體5伸縮管6 鐘罩7 鐘8殼體底部9管之間的連接件10 0形密封件11 基部12引導壓載閥13壓載閥14引導平衡閥15平衡閥16支撐連接17用于水管的孔
具體實施例方式為了更好地理解本發(fā)明，下文將基于附圖描述測量平臺的結構以及其固定到底部的方法。如圖I所示，該測量平臺從頂部到基部依次包括用于給組件提供動力的豎直軸風力渦輪機I、用于向陸基站點發(fā)送數(shù)據(jù)(wi-max或等同方式)的設備、多普勒激光風速計2和安全攝像頭。所有的這些設備抵靠在設備殼體4上，殼體4內容納進行測量所需的所有設備，包括多普勒流速儀的端子。設備殼體的基部或底部8支撐在伸縮管柱5上，從而其可以輕易地向上或向下移動。這些管5的下部抵靠在位于外部筒內的基部板或靴11上，該外部筒通常由鋼制成并具有銳利的基部，該外部筒被稱為鐘7。在其頂部，鐘具有罩6，罩6具有四個用于安裝水管的孔17?；渴歉倪M的吸力錨類型的。吸力錨機制包括通過在其中形成真空而將筒或鐘7打入到地面中，由于壓力差而將其引入到土壤中。這僅在土壤不可滲透時才工作良好，并避免了水進入筒內。
為了能夠將其安裝在不可滲透的土壤、粘土以及可滲透土壤(礫石、沙、等)中，基于通過壓力差驅動的相同原理而改進了設計?！愣?，該系統(tǒng)包括在鐘內放置能夠在鐘7內以與注射器柱塞相同方式移動的
“韭”
O因此，該“塞”具有構成基部板11的超重的混凝土靴。由于幾何形狀可變的0形密封件10允許在防漏情況下的移動，該基部板11可在鐘7內滑動?；堪?1具有四個圓柱形孔，一些用于壓載閥13的引導件12插入到這些孔中。在基部板11的中心具有直徑大于前述孔的圓柱形孔，伸縮管5以及用于平衡閥15的引導件14插入到該孔中。
至于將鐘固定到海床上的方法，其將如下所述的那樣運作基部11位于鐘7的底部的平臺插入到水中，并且浸沒到水下，通過壓載閥13注滿必要部分，直到其抵靠在地面上。由于鐘罩6上是用于到達表面且浮出海平面的水管的孔17，鐘7的內部將總是處于大氣壓力，并且如果想要進一步降低壓力以增加外部和內部之間的梯度，可以連接泵并將空氣從鐘7和壓載水的內部抽出。當靴抵靠在海床上時，平衡閥打開以允許伸縮管5的內部之間滲透水，直到達到補償負壓的高度。由于鐘罩6 (其承受大氣壓力加上通過其上的水柱施加到之上的壓力)和其中的真空之間的壓力差，鐘7被打入地面中。設備殼體4被設計成防水的，因此其在鐘7的浸沒過程中保持漂浮。隨著鐘7的浸沒和打入地下，在管5的移動過程中，超過其重力的移動將導致其伸展。出于此目的，在最后一個管至設備殼體的基部8的連接處上具有閥，以允許內部空氣的排出，并避免外部水的進入。由于平衡閥15和負壓，引入管5的水有助于且促進了管5的伸展過程。最終，水必須在壓力下被引入到管5的內部，以完成和固定伸縮提升過程，從而將殼體4及容納在其中的設備升起到運行高度，即始終高于預計的最大波浪高度。在想要拆除測量塔的情況下，以下操作將足以實現(xiàn)目標倒轉壓力梯度、移除鐘7并收縮管5以用于再利用。當管5不伸展時，管5的重力壓縮了支撐連接處(16)并使其防水。該系統(tǒng)專門設計用作測量塔，該測量塔用于來自海上和內陸水域的可再生資源，并用于獲知其各自的進行強制性環(huán)境影響評估所需的氣候和參數(shù)，但并不排除其在需要類似特點的其他工業(yè)領域中的擴展應用。
權利要求
1.一種安裝在水中的測量平臺，其適于安裝在不可滲透和可滲透的土壌床中，該測量平臺具有一系列安裝的設備以在位置上收集數(shù)據(jù)并將其發(fā)送到陸基站點，其特征在于，通過利用吸力錨類型的基部而將該測量平臺固定在地面上，該基部在其底部具有配備有幾何形狀可變的O形密封件(10 )的基部板或靴(11)，基部板或靴(11)可在筒或鐘(7 )內滑動，筒或鐘(7)在其中心具有一系列伸縮管(5)，設備殼體(4)位于管(5)上，殼體(4)連接到該系列伸縮管的最內部的管上，能夠輕易地向上和向下移動，在正常運行期間將其保持在高于預計最大波浪的高度。
2.如權利要求I所述的安裝在水中的測量平臺，其特征在干，設備殼體(4)被設計成防水的并因此在鐘(7)的浸沒過程中保持漂浮。
3.如權利要求2所述的安裝在水中的測量平臺，其特征在于，用于給組件提供動カ的豎直軸風カ渦輪機(I)、用于向陸基站點實時發(fā)送數(shù)據(jù)(wi-max或等同方式)的設備、多普勒激光風速計(2)和安全攝像頭位于設備殼體(4)上，并且多普勒流速儀的端子以及進行測量所需的所有其他設備位于該殼體內。
4.如權利要求I所述的安裝在水中的測量平臺，其特征在于，基部板(11)具有四個圓柱形孔，用于壓載閥(13)的引導件(12)插入到這些孔中，并且在基部板(11)的中心具有直徑大于前述孔的圓柱形孔，伸縮管(5)以及用于平行閥(15)的引導件(14)插入到該孔中。
5.如前述任一項權利要求所述的測量平臺的水下安裝方法，其特征在于，為了將鐘(7)固定到海床上，基部(11)位于鐘(7)的底部的平臺被引入水中，并被浸沒，用壓載閥(13)注滿必要部分，直到其抵靠在地面上；隨后連接泵，并將空氣從鐘(7)和壓載水的內部抽出；當靴(11)位于海床上時，平衡閥(15)打開以允許水進入伸縮管(5)的內部，直到達到補償負壓的高度，并且由于鐘罩(6)和其中的真空之間有壓力差，鐘7被打入地面中，其中，鐘罩(6)承受大氣壓カ加上通過其上的水柱施加到之上的壓力，在這個過程中，隨著鐘(7)被浸沒和打入地下，管(5 )伸展，出于此目的，在最后ー個管至設備殼體(4 )的基部(8 )的連接處上具有閥，以允許內部空氣的排出，并避免外部水的進入；最后，在壓カ下將水引入到管(5)的內部，以完成和固定伸縮提升過程，直到殼體(4)及容納在其中的設備升起到運行高度，即始終高于預計的最大波浪高度。
6.如權利要求5所述的測量平臺的水下安裝方法，其特征在于，當管(5)收縮時，管(5)的重力壓縮了支撐連接處(16)并使其防水。
7.如權利要求5所述的測量平臺的水下安裝方法，其特征在于，在想要拆除測量塔吋，倒轉壓カ梯度、移除鐘(7)并收縮管(5)以用于再利用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種安裝在水中的測量平臺，其十分輕且易于運輸，該平臺包括構成平臺底部的改進吸力錨類型的基部。通過外部和內部的壓力差將該平臺打入海床中，并且通過倒轉壓力梯度其可以被拆除以再利用。該測量平臺還包括一系列伸縮連接的管、位于所述管頂上并容納設備的殼體、用于給組件提供動力的豎直軸風力渦輪機、用于向陸基站點發(fā)送數(shù)據(jù)(WiMAX或等同方式)的設備、多普勒激光風速計、安全攝像頭和多普勒流速儀的端子。設備所記錄的所有數(shù)據(jù)以及來自安全攝像頭的圖像將連續(xù)地發(fā)送至陸基站點。通過這種方式，增加設施的安全性并防止可能的破壞。
文檔編號E02B17/02GK102762795SQ201080063747
公開日2012年10月31日 申請日期2010年12月10日 優(yōu)先權日2009年12月11日
發(fā)明者C·德爾·坎波·Y·魯伊斯·德·阿莫多瓦 申請人:大洋洲工程集團有限公司