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[发明专利]动态无损柱状取样的海底块体滑坡监测装置及其工作方法-CN202310640254.9在审
发明人：张红;周承霖;梁丙臣;吴宏建;陈松贵;叶雷平;郭兴森;刘晓磊;郭磊;余和雨;史璐铭 -专利权人：中国海洋大学
申请日： 2023-06-01 - 公布日： 2023-09-15 - 主分类号： G01N21/17 文献下载
摘要：本发明提供了一种动态无损柱状取样的海底块体滑坡监测装置及其工作方法，装置激光发射器接头连接着球形齿轮，可以灵活调整激光照射源和阵列超声换能器的位置，使原位监测装置平台的姿态在原位倾斜、移动和沉降过程中保持监测系统相关仪器构件垂向稳定性，提高了图像垂直分辨率。设计可伸缩抓手固定桩具有快速扎入海床和固土作用，防沉挡板利用其下压力，使得土体完成重固结，海底土强度增加，可伸缩抓手固定桩的固块能力增强。通过球面齿轮调节激光光源始终竖向照射目标区域进行圆形层析面投影，形成横向的二维圆形切片成像。监测系统相关的仪器构件沿着螺杆滑轨的方向上下运动，可以进行地层剖面的内部构造和阴影纹理等三维立体柱状成像。
动态无损柱状取样海底块体滑坡监测装置及其工作方法

[发明专利]一种海底浮泥层原位自动分层抽滤装置及工作方法-CN202310844840.5在审
发明人：刘晓磊;高涵;余和雨;李伟甲;张淑玉;吴若愚;郭磊 -专利权人：中国海洋大学
申请日： 2023-07-11 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： B01D29/96 文献下载
摘要：本发明提供了一种海底浮泥层原位自动分层抽滤装置及工作方法,包括滤纸保护系统、滤纸自动更换系统、分层抽滤系统及传动系统。通过本发明的技术方案，解决了海底浮泥层内部不同层位悬浮泥沙浓度的获取难题，实现了浮泥层内部悬浮泥沙垂向空间结构的观测；解决了传统抽滤装置抽滤次数的限制，实现滤膜的自动更换及保存，能够对海底浮泥层内部悬沙浓度进行时间尺度观测。具有浓度准确、装置体积小、易安装等优点，通过与其他海底原位观测设备（声/光学等间接观测）的同步布放与位置对应，可实现浓度的获取。通过获得的真实浓度数据，解决了海底原位观测设备的标定难题。
一种海底浮泥原位自动分层装置工作方法

[发明专利]一种海床内部渗流的三维自然电位监测装置的工作方法-CN202310640258.7在审
发明人：刘晓磊;吴若愚;余和雨;张少鹏;高涵;李伟 -专利权人：中国海洋大学
申请日： 2023-06-01 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： G01C13/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种海床内部渗流的三维自然电位监测装置的工作方法,三维自然电位监测装置包括防沉降板，防沉降板的上表面固定安装有电池、隔板、采集单元、传输单元及配重块，隔板包括第一隔板和第二隔板，第一隔板和第二隔板分别固定安装在防沉降板的上表面左、右两部，电池位于第一隔板的外侧，采集单元和传输单元位于第二隔板的外侧，第一隔板和第二隔板的内侧之间放置有若干个配重块，配重块和防沉降板中部开设有绳索孔；防沉降板的下表面固定安装有自然电位探杆组。通过本发明的技术方案，可实现三维监测，可达到长期监测的效果；可有效利用该装置及方法确定两种状态下的渗流路径，流向及流速。
一种海床内部渗流三维自然电位监测装置工作方法

[实用新型]一种集成于海底原位装备的泥线位置测试仪-CN202223377215.4有效
发明人：郭兴森;高涵;刘晓磊;余和雨;李伟甲;吴若愚;王岳瑛;谢晓天 -专利权人：中国海洋大学
申请日： 2022-12-16 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： G01S15/88 文献下载
摘要：本发明提供了一种集成于海底原位装备的泥线位置测试仪,测试仪器包括声学换能器及压力传感器，识别方法囊括水压力数据水深数据反演、悬浮泥沙浓度声学反演、泥线位置精准识别、设备沉降量计算。解决了海底原位装备受海床表层沉积物及装备沉降耦合影响下，无法确定海底原位装备与泥线空间位置关系的难题。基于声学反演原理与静水压力计算方法，进行了无扰动观测，避免了传统接触式测试方法界面监测方法对海床表层沉积物的扰动。将回波信号数据及压力数据转化为沉积物浓度数据和水深数据，结合泥线空间位置测试仪安装在海底原位装备的具体位置，可以准确判断海底原位装备与泥线空间位置关系，同时准确分析海底原位装备的沉降深度。
一种集成海底原位装备位置测试仪

[发明专利]一种集成于海底原位装备的泥线位置测试仪及识别方法-CN202211619409.2在审
发明人：郭兴森;高涵;刘晓磊;余和雨;李伟甲;吴若愚;王岳瑛;谢晓天 -专利权人：中国海洋大学
申请日： 2022-12-16 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： G01S15/08 文献下载
摘要：本发明提供了一种集成于海底原位装备的泥线位置测试仪及识别方法,测试仪器包括声学换能器及压力传感器，识别方法囊括水压力数据水深数据反演、悬浮泥沙浓度声学反演、泥线位置精准识别、设备沉降量计算。解决了海底原位装备受海床表层沉积物及装备沉降耦合影响下，无法确定海底原位装备与泥线空间位置关系的难题。基于声学反演原理与静水压力计算方法，进行了无扰动观测，避免了传统接触式测试方法界面监测方法对海床表层沉积物的扰动。将回波信号数据及压力数据转化为沉积物浓度数据和水深数据，结合泥线空间位置测试仪安装在海底原位装备的具体位置，可以准确判断海底原位装备与泥线空间位置关系，同时准确分析海底原位装备的沉降深度。
一种集成海底原位装备位置测试仪识别方法

[发明专利]一种考虑设备沉降的海床波致累积液化的判定方法-CN202211572475.9在审
发明人：刘晓磊;余和雨;高涵;李星宇 -专利权人：中国海洋大学
申请日： 2022-12-08 - 公布日： 2023-03-03 - 主分类号： G06F18/10 文献下载
摘要：本发明提供了一种考虑设备沉降的海床波致累积液化的判定方法。该方法囊括原位孔隙水压力前处理、设备沉降量计算、波致累积孔压计算及海床波致累积液化判断，可实现设备沉降、潮汐等非累积孔压要素的高效剔除及海床波致累积液化的准确判断。通过本发明的技术方案，解决了原位孔隙水压力数据受设备沉降、潮汐、波浪等诸多因素的影响，难以计算用于判定海床波致累积液化的波致累积孔隙水压力等关键要素的难题。
一种考虑设备沉降海床累积液化判定方法

[发明专利]一种可自动化折叠的孔压探杆装置及其工作方法-CN202111158026.5有效
发明人：刘晓磊;余和雨;于敬东;王新宝;吴若愚;隋晓模 -专利权人：中国海洋大学;青岛森科特智能仪器有限公司
申请日： 2021-09-30 - 公布日： 2022-08-12 - 主分类号： G01L11/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种可自动化折叠的孔压探杆装置，包括支撑系统、贯入系统及量测系统。针对目前极端风暴条件下海床孔隙水压力监测装置研发存在部分弊端，设计了一套可自动化折叠的孔压探杆装置，该装置具有结构简单、贯入深度大、尺寸小等特征，可对0‑5米范围的海床土层内部孔隙水压力进行长期在位稳定监测。通过本发明的技术方案，解决了海底垂直剖面孔隙水压力监测的难点。解决了由于孔隙水压力探杆过长而导致整体设备庞大、稳定性降低的难题。解决了观测装置因掩埋而难以回收的难点。
一种自动化折叠探杆装置及其工作方法

[发明专利]基于三角式压力传感器测定海底沙波迁移装置及工作方法-CN202110886157.9有效
发明人：刘晓磊;李伟甲;郑晓泉;余和雨;张博文 -专利权人：中国海洋大学
申请日： 2021-08-03 - 公布日： 2022-04-22 - 主分类号： G01C13/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于三角式压力传感器测定海底沙波迁移装置及工作方法,装置包括贯入探杆、稳定架与三角式压力传感器，工作方法：S1资料收集与确定布放海域；S2：设备准备工作；S3：海试工作；S4：装置工作；S5：装置回收。通过本发明的技术方案，本发明方法能够保证通过压力传感器反演海底沙波迁移方向与速率，其优点在于既能够测定沙波周期、波峰波谷形态特征参数，又能够测定沙波迁移的速率与方向，还可以通过数学方法反演波长特征，与传统的方法相比，该方法测定原理简单，又能获得多种沙波迁移特征数据。本发明方法与以往申请的类似方法相比，仅使用压力传感器一种技术就可获得海底沙波形态特征与迁移参数，具有良好的经济性。
基于三角压力传感器测定海底迁移装置工作方法

[发明专利]一种适用于滩浅海的水土联合取样器及方法-CN202110492468.7有效
发明人：刘晓磊;余和雨;陆杨;李星宇;李伟甲;郑晓泉 -专利权人：中国海洋大学
申请日： 2021-05-07 - 公布日： 2022-03-08 - 主分类号： G01N1/14 文献下载
摘要：一种适用于滩浅海的水土联合取样器及方法，包括框架中央的采水控制装置，步进电机的传动轴穿过上支撑板，并带动传动板及其下表面的挡块；控制杆穿过支撑板的穿孔，并通过挂钩挂在支撑板表面，挡块与控制杆上端的挂钩处于同一圆环内，在不同水深度下拨动控制杆，以达采水目的；采水瓶设有上下两个瓶盖，由穿过采水瓶内部的橡皮筋连接在一起；三叉渔线其中两端分别系于两个瓶盖顶部，剩余一端扣在控制杆上；采泥装置包括支撑杆、活塞、采泥管。方法包括根据海水压力，当到达规定采水层位时，步进电机使控制杆滑脱，进而使采水瓶封闭以取水；依靠重力将采泥管压入海床表面进行土壤采样。本发明创新性的将卡盖式采水器与采泥管配套使用，原理结构简单，操作方便快捷。本发明集成了采水和采泥两个功能，实现采水过程中同步采取海底表层柱状样，节约船时。
一种适用于浅海水土联合取样方法

[发明专利]基于自然电位法识别海床界面的孔压观测装置及工作方法-CN202110814070.0在审
发明人：刘晓磊;李星宇;余和雨;范智涵;李伟甲;陆杨 -专利权人：中国海洋大学
申请日： 2021-07-19 - 公布日： 2021-10-08 - 主分类号： G01V3/08 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于自然电位法识别海床界面的孔压观测装置及工作方法,包括孔隙水压力观测系统、海床界面识别系统、采集与供电系统、支撑与贯入系统,通过本发明的技术方案,解决了由于极端海况下海床的侵蚀和淤积导致的海床界面高程变化较大，从而因无法准确获取埋藏于海床内部孔隙水压力传感器距海床的位置而影响后续孔压数据处理的难题。其中姿态传感器用于获取由于海床侵蚀或淤积造成海底界面高程变化数据，姿态传感器用于修正由于探杆倾斜导致无法到达预设贯入深度的问题，解决了孔压探杆贯入难度大的问题，本发明仅需对局部的钻头和采集舱顶部进行特殊加工，就可以实现贯入与回收，既节省成本又方便使用和运输。
基于自然电位识别海床界面观测装置工作方法

[发明专利]一种用于测定饱和粉土渗透系数的渗透仪及测定方法-CN202010673399.5有效
发明人：刘晓磊;陆杨;余和雨;李亚沙;张淑玉;郑晓泉 -专利权人：中国海洋大学
申请日： 2020-07-14 - 公布日： 2021-06-01 - 主分类号： G01N15/08 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于测定饱和粉土渗透系数的渗透仪及测定方法。该渗透仪包括：循环载荷系统、渗透系统和抽滤系统。循环载荷系统的循环荷载电机通过传动杆连接循环荷载槽中的活塞，循环荷载槽与循环荷载槽水阀连接；排气管连接至活塞的排气孔；渗透系统的变水头管通过变水头管水阀与样品柱水阀连接，供水槽通过供水槽水阀与样品柱水阀连接，样品柱水阀与下端的第一连接环的第一端连接；第一连接环的第二端与下端的样品柱的第一端连接，样品柱的第二端连接至下端的第二连接环的第一端；抽滤系统的真空抽滤管的第一端嵌入循环荷载槽连接至活塞的第二排气孔处，真空抽滤管的第二端与真空泵连接。本发明可以实现对饱和粉土渗透系数的动态测量。
一种用于测定饱和渗透系数方法

[发明专利]一种基于内孤立波的海底沙波原位观测装置及其工作方法-CN202010856219.7有效
发明人：刘晓磊;李伟甲;郑晓泉;余和雨;王悦宇;郭磊 -专利权人：中国海洋大学
申请日： 2020-08-24 - 公布日： 2021-03-30 - 主分类号： G01C13/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于内孤立波的海底沙波原位观测装置及其工作方法，包括贯入动力系统、观测系统、稳定系统。贯入动力系统由回收环、浮标、凯夫拉电缆、限位筒、立方体限位块、控制单元、环形控制舱、重块和环形铁块，观测系统由声学探杆、声学探杆储存单元、圆台形限位块、单向限位装置、水平支撑杆、电阻率探杆、电极环、发射换能器、第一贯入锥尖、接收换能器、水平支撑杆、和第二贯入锥尖，稳定系统由四脚架限位筒、圆管、稳定圆环、缓冲装置、重力锚。通过本发明，既满足海底沙波原位观测装置的贯入需求，保证贯入效果，还将内孤立波的能量作为一种资源加以利用，以减少装置本身的设计运行成本，并能够满足实时、原位地观测海底沙波。
一种基于孤立海底原位观测装置及其工作方法

[发明专利]一种监测内波环境下浅层沉积物侵蚀再悬浮的装置及方法-CN202010857112.4有效
发明人：刘晓磊;王悦宇;余和雨;郑晓泉;李伟甲 -专利权人：中国海洋大学
申请日： 2020-08-24 - 公布日： 2021-03-26 - 主分类号： G01N21/49 文献下载
摘要：本发明提供了一种监测内波环境下海底浅层沉积物侵蚀再悬浮的装置，包括浮潜系统、观测平台和支撑系统，其中，浮潜系统由玻璃浮球组合、缆绳、潜标、凯夫拉电缆、限位筒组成，观测平台由中部支撑杆、稳定圆环、支撑杆、声学多普勒流速剖面仪、沉积物捕获器、带孔圆环、光学后向散射浊度仪、电池仓、温盐深仪、托板和声学多普勒流速仪组成，支撑系统由缓冲装置、垂直支撑杆和重力锚组成。通过本发明的技术方案，旨在确保不破坏海底环境的基础上直接到达海底收集得到准确的悬沙浓度信息，探讨海底对内孤立波悬浮沉积物的影响，有助于评估内孤立波导致的悬浮量以及对海底沉积过程的影响，有利于进一步对海底演化进行预测，在应用上有助于准确描述泥沙运动、提高沉积物再悬浮量预测水平，同时也为沉积物再悬浮研究提供了新的技术和手段。
一种监测环境下浅层沉积物侵蚀悬浮装置方法

[发明专利]一种立体式沉积物捕获器及其工作方法-CN202010856214.4有效
发明人：刘晓磊;余和雨;刘涛;陆杨;朱永茂;张淑玉 -专利权人：中国海洋大学
申请日： 2020-08-24 - 公布日： 2021-03-19 - 主分类号： G01N1/02 文献下载
摘要：本发明提供了一种新型立体式沉积物捕获器，由沉积物捕获系统、测量与控制系统、支撑系统组成，其中，沉积物捕获系统由垂直捕捉筒、第一侧向捕捉筒、第二侧向捕捉筒、样品管、传动齿轮、第一旋转齿轮、第二旋转齿轮、第三旋转齿轮组成，测量与控制系统由声学点式流速计、步进电机、控制单元、多通道浊度计、上导轨、电机、滚珠、传动杆、下导轨组成。通过本发明的技术方案，解决了传统沉积物捕获器单一方向上获取沉积物的局限性，可实现海底边界层附近处的三维立体沉积物获取。利用声学流速计测定海流最大流速的流向，控制单元控制电机将侧向捕捉筒旋转至与最大流速流向呈相反方向的角度，从而获取海底最大流速的海流携带沉积物的通量。
一种立体沉积物捕获及其工作方法

[发明专利]基于内波能的海洋雾状层时空序列观测装置及其布放方法-CN202010856220.X有效
发明人：刘晓磊;余和雨;陆杨;郑晓泉;张淑玉 -专利权人：中国海洋大学
申请日： 2020-08-24 - 公布日： 2021-03-19 - 主分类号： G01C13/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于内波能的海洋雾状层时空序列观测装置，包括观测系统、浮潜系统和支撑系统，其中，观测系统由观测平台、固定条、温盐深浊度计、多普勒流速剖面仪，多普勒点式流速计、压力计、防水电缆、主机、水下摄像机、上支撑板、下支撑板和套管组成，浮潜系统由浮球、环扣、梳缆槽、凯夫拉缆、主杆、内置电机、固定卡扣、梳缆环、螺旋导轨、凯夫拉缆通道、凯夫拉缆限位环、绞盘、移动扣、卡扣牵引线、弹簧、传动杆组成。通过本发明的技术方案，解决了观测装置在观测过程中上下移动的能量来源问题，解决了浮球因非垂向运动的海流发生突然飘动从而致使整个装置发生倾覆的问题，弥补以往海底雾状层无法立体观测的技术问题。
基于内波能海洋雾状时空序列观测装置及其方法

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