(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210460839.8 (22)申请日 2022.04.28 (71)申请人 浙江省水利河口研究院 （浙江省海 洋规划设计 研究院） 地址 310020 浙江省杭州市江干区凤起 东 路50号 (72)发明人 应超然　李亚飞　曾宝庆　张坤军　 林楠　樊稳州　 (74)专利代理 机构 杭州裕阳联合专利代理有限 公司 33289 专利代理师 盛影影 (51)Int.Cl. G01C 5/00(2006.01) G01C 15/00(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种地形变化 监测装置及其 监测方法 (57)摘要 本发明公开了一种地形变化监测装置及其 监测方法， 涉及地形分布及变化监测技术领域， 其中， 一种地形变化监测装置， 包括： 平台底座， 平台底座下方对称设有两个相互连接的锚系重 物； 测量仪器； 卷扬机， 卷扬机上设有钢丝绳； 绞 车计量仪器， 绞车计量仪器与卷扬机对应设置； 水位传感器； 倾角传感器； 控制系统； 其中， 控制 系统可根据倾角传感器和水位传感器的信号反 馈， 控制卷扬机进行钢丝绳的收紧与松放， 使得 钢丝绳在锚系重物的作用下与平台底座相互垂 直， 平台底座位于锚系重物正上方， 且平台底座 侧面吃水线位置不变。 本申请的监测装置不仅有 效降低了外部环境的影 响， 提高了数据采集的精 确性和稳定性， 且可以实现定点长期观测。 权利要求书1页 说明书7页 附图3页 CN 114858129 A 2022.08.05 CN 114858129 A 1.一种地形变化 监测装置， 其特 征在于， 包括： 平台底座， 所述平台底座下 方对称设有两个相互连接的锚系重物； 测量仪器， 所述测量仪器设于所述平台底座上， 所述测量仪器用于测量垂直深度； 卷扬机， 所述卷扬机设于所述平台底座上， 所述卷扬机与所述锚系重物对应设置， 所述 卷扬机上设有钢丝绳， 所述卷扬机与所述锚系重物之间通过 所述钢丝绳连接； 绞车计量仪器， 所述绞车计量仪器与所述卷扬机对应设置， 所述绞车计量仪器用于记 录对应钢丝绳在卷扬机作用下的转动距离； 水位传感器， 所述水位传感器设于所述平台底座上； 倾角传感器， 所述 倾角传感器用于检测平台底座相对于水平面的倾角变化； 控制系统， 所述控制系统分别与所述测量仪器、 卷扬机、 水位传感器和倾角传感器相连 接； 其中， 控制系统可根据倾角传感器和水位传感器的信号反馈， 控制卷扬机进行钢丝绳 的收紧与松放， 使得钢丝绳在锚系重物的作用下与平台底座相互垂直， 平台底座位于锚系 重物正上 方， 且平台底座侧面吃水线位置不变。 2.根据权利要求1所述的地形变化监测装置， 其特征在于， 所述平台底座上设有防水装 置， 所述控制系统位于所述防水装置内。 3.根据权利要求1所述的地形变化监测装置， 其特征在于， 还包括供电装置， 所述供电 装置设于所述平台底座上。 4.根据权利要求1所述的地形变化监测装置， 其特征在于， 两个锚系重物分别位于所述 平台底座的两端。 5.根据权利要求4所述的地形变化监测装置， 其特征在于， 所述平台底座的两端设有通 孔。 6.根据权利要求5所述的地形变化监测装置， 其特征在于， 所述水位传感器位于所述通 孔内。 7.根据权利要求1所述的地形变化 监测装置， 其特 征在于， 所述平台底座呈 船型结构。 8.根据权利要求1所述的地形变化监测装置， 其特征在于， 所述测量仪器位于所述平台 底座中间位置 。 9.根据权利要求1所述的地形变化监测装置， 其特征在于， 还包括警示灯和测量旗， 所 述警示灯和 测量旗均位于所述平台底座上。 10.一种地形变化监测方法， 其特征在于， 采用权利要求1 ‑9任意一项所述的地形变化 监测装置进行实施， 其特 征在于， 包括以下步骤： 1)、 抛射锚系重物， 将平台底座置 于预设地 点； 2)、 根据倾角传感器和水位传感器信号， 控制系统控制卷扬机进行钢丝绳的收放， 使得 钢丝绳在锚系重物的作用下与平台底座相互垂直， 平台底座位于锚系重物正上方， 且平台 底座侧面吃水线位置不变； 3)、 获取绞车计量仪器记录的钢丝绳的转动距离和测量仪器的垂直深度数据， 控制系 统根据上述数据， 获得连续时间t内的连续水底面高程值， 通过比较得到连续时间t内水下 地形的变化情况。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114858129 A 2一种地形变化监测装 置及其监测方 法 技术领域 [0001]本发明涉及 地形分布及变化监测技术领域， 具体涉及一种地形变化监测装置及其 监测方法。 背景技术 [0002]近年来， 随着人类活动、 环境以及地质等因素的影响， 大多数河流江道、 港 口以及 海口均出现了不同程度的淤积或冲淤。 其中， 造成淤积的原因主要是纳潮量减小和潮动力 减弱而引起的外源泥沙淤积， 该淤积往往会导致河道边滩逐渐淤高并向主槽扩张， 以及部 分滩地较高并露出水面， 并缩窄过水断面面积， 不仅影响了城市景观和生态环 境， 且会给河 道行洪和通航造成严重影响。 同时， 冲淤的存在则会导致堤脚冲刷 、 堤防破损、 决 口等问题， 给周边带来经济损失。 由此 可知， 针对上述 地形变化的监测是至关重要的。 [0003]目前， 传统的水下地形监测技术主要包括单波束测深系统、 多波束测深系统、 标志 桩法、 SET(沉积—侵蚀水平面测量)法、 ALT  US(由传感器、 数据存储器、 压力感应器和电源 等主要设备组成)等。 然而， 在实际运用中， 多波束与单波束测深系统均属于动态环境下 的 数据测量技术， 该测深系统由于需要时刻随着测量船受到风、 浪的影响， 进而发生横摇、 纵 摇和垂直起伏， 使其整个作业过程是一个随机的动态过程； 且 船只由于受水流影响， 基本上 每次航行路线都略有不同， 从而导致该测深系统的数据成果精确性受影响。 同时， 多波束与 单波束测深系统只能按照时间间隔比如4个月或者汛期前后去采集数据， 数据准确信受多 种因素影 响， 无法记录一个长期的河底变化情况。 而 标志桩法、 S ET、 ALT US法均需要打桩架 设仪器， 很容易对过往船只造成影响， 且则只能在近岸处， 无法采集水深较深处的数据， 使 其采集数据不具有整体代表性。 由此可知， 传统的水下地形监测技术， 很容易受外界环境因 素(风和浪大致的横摇、 纵摇和垂 直起伏以及航行路线)的影响， 导致其监测数据准确性差， 且因航行路线不同测量 位置偏移而导 致的难以获取定点 地形变化的长期监测数据。 发明内容 [0004]1、 发明要解决的技 术问题 [0005]针对传统的水下地形监测技术， 因易受外界环境因素的影响， 存在监测数据准确 性差的技术问题， 本发明提供了一种地形变化监测装置及其监测方法， 它 可以有效避免外 界环境因素的影响， 提高监测数据准确性， 且可以实现定点 地形变化的长期监测。 [0006]2、 技术方案 [0007]为解决上述问题， 本发明提供的技 术方案为： [0008]一种地形变化 监测装置， 包括： [0009]平台底座， 所述平台底座下 方对称设有两个相互连接的锚系重物； [0010]测量仪器， 所述测量仪器设于所述平台底座上， 所述测量仪器用于测量垂直深度； [0011]卷扬机， 所述卷扬机设于所述平台底座上， 所述卷扬机与所述锚系重物对应设置， 所述卷扬机上设有钢丝绳， 所述卷扬机与所述锚系重物之间通过 所述钢丝绳连接；说　明　书 1/7 页 3 CN 114858129 A 3