Oppervlaktegolfboeien zijn cruciale apparaten in mariene observatiesystemen voor het verkrijgen van informatie over oppervlaktegolven op zee, waarbij ze voornamelijk basisparameters registreren zoals golfhoogte, -periode en -richting. Met het toenemende aantal waterbouwkundige projecten, kustbescherming van het milieu en wetenschappelijke onderzoeksprojecten neemt de vraag naar continue golfgegevens geleidelijk toe. Vergeleken met meetapparatuur voor de korte-termijn zijn oppervlaktegolfboeien geschikter voor lange- termijn, continue en stabiele observatietaken van het zeeoppervlak.
In praktische toepassingen worden Surface Wave Boeien voortdurend blootgesteld aan veranderende zeeomstandigheden, aanhoudende wind- en golfinslagen, evenals dagelijkse temperatuurschommelingen, zoutnevel en ultraviolette straling. Daarom hebben het structurele ontwerp en de materiaalkeuze van de boei rechtstreeks invloed op de operationele cyclus en onderhoudsfrequentie. Ons boeiontwerp maakt gebruik van materialen die geschikt zijn voor lange- termijnoperaties op het zeeoppervlak en bevat een bufferstructuur om een stabiele werking te garanderen, zelfs in gebieden met grote golffluctuaties, waardoor het risico op structurele vermoeidheid wordt verminderd.
In het data-acquisitiegedeelte ligt de kern van de Surface Wave Buoy in de effectieve analyse van golfbewegingen. We combineren een MEMS-IMU-traagheidseenheid met negen- assen met een zelf- golfalgoritme, waardoor de boei tegelijkertijd de verplaatsing, snelheid en standveranderingen van het zeeoppervlak kan registreren en parameters zoals golfhoogte, periode en richting verder kan berekenen. Dit algoritme, afgeleid van onze langdurige toepassingservaring met drift- en golfboeien, vertoont stabielere prestaties bij het identificeren van laagfrequente golven en deining-, wat een goed aanpassingsvermogen in praktische observatieprojecten aantoont.
Wat communicatie betreft, vereist de Surface Wave Buoy een flexibele selectie van datatransmissiemethoden, afhankelijk van het inzetgebied. Real- datatransmissie kan worden gerealiseerd via 4G/5G- of LoRa-netwerken in nabije-kustgebieden, terwijl gegevensrapportage op lange-termijnen wordt gerealiseerd via satelliet in offshoregebieden. We hebben meerdere communicatie-interfaces voor de boei gereserveerd, zodat gebruikers deze kunnen configureren op basis van de werkelijke omstandigheden in verschillende projecten, waardoor beperkingen op de communicatiemethoden worden vermeden die de prestaties zouden kunnen beïnvloeden.
Het voedingssysteem is ook cruciaal voor de bedrijfscyclus van de Surface Wave Buoy. Door een combinatie van circuitontwerp met laag-vermogen en een zonne-energiesysteem zorgen we ervoor dat de boei gedurende langere perioden stabiel blijft functioneren, zelfs als er geen toezicht is. Intelligente slaap- en tijddeling-bemonsteringsmechanismen kunnen het energieverbruik redelijk onder controle houden terwijl aan de gegevensvereisten wordt voldaan, waardoor ze geschikter worden voor lange- termijnmissies op het zeeoppervlak.
Vanuit een toepassingsperspectief worden Surface Wave Buoys op grote schaal gebruikt bij golfmonitoring aan de kust, beoordeling van haven- en waterwegconstructies, selectie van offshore windenergielocaties, beheer van mariene ranches en wetenschappelijke onderzoeksexperimenten. Voor technische eenheden kunnen de historische golfgegevens van de boeien dienen als een belangrijke referentie voor constructief ontwerp en veiligheidsbeoordeling; voor onderzoeksinstellingen helpen continue gegevens op lange termijn- bij het analyseren van seizoensvariaties en extreme kenmerken van de zeetoestand.
Over het geheel genomen worden oppervlaktegolfboeien geleidelijk een fundamenteel knooppunt in netwerken voor observatie van het zeeoppervlak. We zullen doorgaan met het optimaliseren van de stabiliteit, structurele betrouwbaarheid en energiebeheermethoden van het algoritme om ervoor te zorgen dat het product goede operationele prestaties behoudt in verschillende zeeomstandigheden.