[发明专利]一种水下固定基础流体冲刷实时监测系统及方法

权利要求书

1.一种水下固定基础流体冲刷实时监测系统，其特征在于，包括：

固定基础、拉力传感模块、数据采集和分析处理模块、牵引部、沉降探杆以及通讯模块；

所述固定基础固设于水下，所述拉力传感模块及数据采集和分析处理模块设置于所述固定基础上，所述牵引部的一端与所述拉力传感模块滑动连接，所述牵引部的另一端与所述沉降探杆连接；所述沉降探杆顺着固定套管自由放置于固定基础周围的水底表面上；

其中，所述固定套管固定于所述固定基础上；所述沉降探杆在自身重力作用下会随水底表面的沉降而沉降；

所述拉力传感模块，用于通过所述牵引部随所述沉降探杆的沉降，获取水底表面沉降的真实数据，所测数据将由所述数据采集和分析处理模块来进行分析处理；其中，所述数据采集和分析处理模块与所述拉力传感模块连接；

所述通讯模块，用于将水底表面上沉降的运动数据发送给数据处理系统，以便所述数据处理系统基于该运动数据对水底表面上的沉降状况进行分析；

所述牵引部包含：至少三条牵引绳、至少一部第一支架；

所述支架固定于所述固定基础上，所述第一支架包括：第一支架主体和至少三个滑轮；所述滑轮用于滑动和导引所述牵引绳；

所述拉力传感模块包含至少三个拉力传感器、至少三个弹簧；

其中，所述拉力传感器与所述弹簧的第一端连接；所述弹簧的第二端与所述牵引部连接；

所述牵引绳的第一端与所述弹簧的第二端连接；所述牵引绳的第二端与所述沉降探杆连接；

所述沉降探杆，包括：至少一个第二支架、至少三个套管、至少三个探杆；

所述探杆套设于所述套管之内，所述探杆的第一端与所述牵引绳的第二端连接；所述探杆的第二端与水底表面自由接触；所述套管固接于所述第二支架；

所述套管沿所述第二支架的延伸方向依次排布，从而实现沿以所述固定基础为中心地径向布置；

所述第二支架固接于所述固定基础上；

其中，所述拉力传感器、所述弹簧、所述牵引绳、所述滑轮、所述探杆和所述套管的数量相互匹配，并且其连接关系为相互之间一一对应。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述通讯模块直接与所述拉力传感器连接，将拉力传感器获取的拉力来数据直接发送给数据处理系统。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述通讯模块与数据采集和分析处理模块连接，即数据采集和分析处理模块处理的分析结果通过该通讯模块传输至数据处理系统。

4.一种水下固定基础流体冲刷实时监测方法，其特征在于，所述方法由权利要求1-3任一项所述的水下固定基础流体冲刷实时监测系统执行，所述方法，包括：

当所述固定基础周围的水底表面由于流体冲刷发生沉降时，所述沉降探杆伴随所述水底表面进行位移；

所述牵引部伴随所述沉降探杆的位移，对所述拉力传感模块进行牵引；

所述拉力传感模块根据所述牵引部的牵引生成所述水底表面的沉降位移数据。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述水底表面发生沉降时，所述沉降探杆在自身重力作用下伴随所述水底表面的沉降进行位移，具体包括：

当所述水底表面发生沉降时，所述探杆的第二端伴随所述水底表面进行位移；

所述牵引部伴随所述沉降探杆的位移，对所述拉力传感模块进行牵引，具体包括：

当所述探杆的第二端出现位移时，所述探杆的第一端通过所述牵引绳的第二端对所述牵引绳进行牵引；

所述拉力传感模块根据所述牵引部的牵引生成所述水底表面上沉降的运动数据，包括：

所述牵引绳的第一端通过所述弹簧的第二端，对所述弹簧产生拉力；

所述拉力传感器探测所述拉力；

所述数据采集和分析处理模块采集所述拉力，生成所述水底表面沉降的运动数据，并进行分析处理，形成监测结论。