СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ МОРЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ Российский патент 2019 года по МПК G01F23/00 

Изобретение относится к области гидрометеорологии и может быть использовано для мониторинга уровня моря в прибрежных районах, осуществляемого в вертикальных, сообщающихся с водами открытого моря и возвышающихся над максимально возможным уровнем моря сооружениях.

Как известно, прибрежные наблюдения за колебанием уровня моря ведутся на специальных оборудованных уровенных постах. В монографии В.П. Коровин, Б.М. Тимец «Методы и средства гидрометеорологических измерений», С. Петербург.: Гидрометеоиздат, 2000 на стр. 53-71 представлен обзор методов и средств измерений колебаний уровня моря. Выделяется следующие способы измерения: непосредственное измерение колебания уровня моря, например, с помощью уровенных реек, поплавковых самописцев уровня моря, электроконтактные методы и т.п.; и приборы, измерения косвенным путем, например, путем измерения гидростатического давления, затухания радиоактивного излучения и т.п. Описываемые в представленном источнике информации приборы методы измерения уровня, в основном включают в себя сообщающийся с морем успокоительные колодцы и различные устройства, регистрирующие уровень моря. Недостатком известных устройств является их высокая стоимость и ограниченная возможность эксплуатации в условиях низких температур. Известен способ определения уровня морской поверхности с помощью радиолокационного альтиметра, установленного на борту космического аппарата (см., например, патент №2548127 Ru С1). Известный способ позволяет дистанционно осуществлять мониторинг уровня моря и передавать полученную информацию в центр данных практически в реальном масштабе времени. Вместе с тем, известный способ не позволяет достичь требуемой точности измерения уровня, порядка ±1 см.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является способ и устройство локационного измерения уровня моря, описание которого представлено в патенте №2447409 Ru С1.

Известный способ предусматривает проведение мониторинга уровня поверхности моря в вертикальном, сообщающемся с водами открытого моря и возвышающемся над максимально возможным уровнем моря, сооружении. Путем электромагнитной локации определяют расстояние от приемно-излучающей антенны, закрепленной на фиксированной и нивелированной относительно геодезического репера платформе, выполненной на верхней, надводной части установленной на дне моря вертикальной опоры, до успокоенного с помощью специального демпфера уровня заполнившей сооружение воды.

Известный локационный измеритель уровня содержит датчик электромагнитной локации положения уровня жидкости относительно приемно-излучающей антенны. Датчик закреплен на неподвижном фиксированном относительно геоида верхнем атмосферном основании вертикального цилиндрического демпфера, уровень которого относительно геоида известен, а нижнее основание заглублено, герметично опираясь на дно в прибрежной части акватории моря. На уровне нижнего основания демпфера выполнен дроссель, обеспечивающий сообщение внутреннего сосуда демпфера с поверхностью моря. Диаграмма направленности приемно-излучающей антенны датчика направлена вниз в направлении силы тяжести и сориентирована вдоль оси демпфера, высота атмосферного участка которого над средним уровнем спокойного моря не менее максимально ожидаемого подъема уровня моря. Вся измерительная аппаратура помещена в защитный кожух, установлена на верхнем основании демпфера, и снабжена микропроцессором и автономным источником питания.

Известный способ и локационный измеритель уровня моря обеспечивает высокую точность измерения уровня моря при волнении водной поверхности, характерной для свободной поверхности моря. Вместе с тем, при реализации данного способа высока вероятность замерзания водной поверхности при отрицательных значениях температуры воздуха, особенно для арктических морей, и обеспечить замер уровня моря не представляется возможным. Кроме того, в пространстве между датчиком уровня и поверхностью воды при понижении температуры воздуха, высока вероятность образования тумана, особенно в условиях северных широт, что усложняет прохождение электромагнитного луча, снижает точность измерения и не позволяет использовать широко распространенные обладающие высокой точностью локации лазерные датчики.

Цель предполагаемого изобретения - Обеспечение мониторинга уровня моря в условиях отрицательных значений температуры окружающего воздуха, и повышение точности измерения.

Для достижения заявленной цели в известном способе мониторинга уровня моря, осуществляемого в вертикальном, сообщающемся с водами открытого моря и возвышающемся над максимально возможным уровнем моря сооружении, заключающийся в периодическом измерении расстояния между поверхностью воды, заполняющей внутренний объем сооружения и установленной в надводной части сооружения, нивелированной относительно геодезического репера платформой, в течение всего процесса мониторинга ограничивают отвод тепла от воды, заполняющей внутренний объем сооружения, и изолируют внутренний объем надводной части сооружения с нивелированной относительно геодезического репера платформой от воздухообмена с окружающей атмосферой.

Известное устройство для мониторинга уровня моря, осуществляемого в вертикальном, сообщающемся с водами открытого моря и возвышающемся над максимально возможным уровнем моря сооружении, содержащее герметичное стационарно смонтированное вертикально на дне моря цилиндрическое сооружение, со сквозными отверстиями, выполненными как в нижней, погруженной под воду ее части, так и в верхней его, надводной части, внутри которой, не ниже максимально ожидаемого уровня моря, закреплена нивелированная относительно геодезического репера платформа с датчиком измерения уровня, снабжено дополнительным герметичным кожухом, выполненным в виде гибкой цилиндрической оболочки с переменным внутренним объемом, нижнее основание которой по периметру герметично закреплено на внутренней поверхности цилиндрического сооружения, на высоте не выше самого низшего за весь период наблюдений значения уровня моря, а верхнее основание герметично закреплено над нивелированной платформой, стены цилиндрического сооружения выполнены в виде теплоизолирующей конструкции, и сквозные отверстия, выполненные в верхней надводной части цилиндрического сооружения, перекрыты пористым с открытыми порами теплоизоляционным материалом;

поперечное сечение нижней части цилиндрического сооружения от уровня не выше уровня, соответствующему минимально возможному уровню моря в пункте наблюдений до уровня не ниже уровня сквозных отверстий перекрыто успокоителем, выполненным в виде установленных вдоль оси цилиндрического сооружения перегородок;

сквозные отверстия в нижней части вертикальной цилиндрического сооружения выполнены на уровне, не менее, чем на 1 метр ниже возможного уровня нижней кромки льда в условиях максимального промерзания моря.

Технический результат в предполагаемом изобретении достигается за счет того, что в предлагаемом техническом решении ограничивается отвод тепла от содержащейся во внутреннем объеме цилиндрического сооружения воды. Ограничение отвода тепла обеспечивается, прежде всего, путем исключения возможности испарения жидкости с поверхности воды, заполняющей сообщающееся с морем цилиндрическое сооружение. Поверхность воды изолируют от воздухообмена с окружающей атмосферой, испаряющаяся с водной поверхности влага не выносится в атмосферу, а возвращается обратно в жидкость. Исключаются потери тепла на испарения жидкости с верхнего слоя воды, образующего водную поверхность. Ограничению отвода тепла от воды, содержащейся во внутреннем объеме цилиндрического сооружения, обеспечивается также путем выполнения стен защитного корпуса в виде теплоизолирующей конструкции и перекрытием сквозных отверстий, выполненных в верхней надводной части цилиндрического сооружения, пористым с открытыми порами теплоизоляционным материалом. Предлагаемое техническое решение позволяет использовать специфические особенности морской воды, плотность которой при солености более 24,7 повышается с понижением температуры. Плотность воды, находящейся на поверхности при понижении температуры окружающего воздуха повышается. Охлажденная вода опускается вниз и замещается поднимающейся со дна моря более легкой теплой водой. Используется тепло придонной вод, и снижается вероятность замерзания контролируемой водной поверхности. Подвод тепла к водной поверхности внутрь сооружения осуществляется конвекцией, т.е. перемещением к охлаждаемой наружной поверхности теплых струй придонной воды и увод в теплую придонную область охлажденных на поверхности струй холодной воды. Отвод же тепла от воды в окружающую среду осуществляется только за счет теплопроводности стен сооружения, т.е. передачей энергии теплового движения микрочастиц стен сооружения от более нагретых участков, контактирующих с водой на внутренней части сооружения до внешней наружной поверхности, контактирующей с холодным льдом или с холодной атмосферой. Выполнение стен сооружения в виде теплоизолирующей конструкции и перекрытие надводной части сооружения пористым с открытыми порами теплоизоляционным материалом позволяет ограничить отвод тепла от воды. Так как эффективность передачи тепла путем конвекции значительно эффективнее передачи тепла путем теплопроводности, предложенный способ позволяет установить равенство тепловых потоков при температуре поверхности находящейся в сооружении воды не ниже температуры ее замерзания. Предварительные расчеты показывают, что теплосодержание подледной воды толщиной более 1 м может предохранить от замерзания водной поверхности в теплозащитном сооружении с внутренним диаметром не менее 0,2 м, имеющем теплоизолирующую стену с теплоизолирующим эквивалентом не менее 60 мм пенопласта, имеющего теплопроводность не более 0,04 вт/м.град, даже в условиях Арктических морей.

Изоляция внутреннего объема надводной части сооружения с нивелированной относительно геодезического репера платформой от воздухообмена с окружающей атмосферой позволяет сформировать в пространстве между нивелированной платформой и поверхностью воды замкнутое воздушное пространство, воздух в котором может быть полностью очищен от аэрозольных частиц. Гомогенная конденсация влаги и образование капель в естественных условиях пересыщения невозможна. Туман в пространстве между нивелированной платформой и поверхностью воды не образуется. Для замера уровня могут быть использованы высокоточные лазерные дальномеры. Кроме того, путем перекрытия поперечного сечения нижней части сообщающегося с морем сооружения долевыми перегородками обеспечивается разделение движущегося внутри сооружения водного потока на множество отдельных не взаимодействующих между собой струй. Обеспечивается плоскопараллельное вертикальное перемещение уровенной поверхности воды внутри трубы как при наполнении сооружения при подъеме уровня моря, так и при истечении из него воды при понижении уровня моря. Плоскостность уровенной поверхности воды внутри сооружения способствует более устойчивому отражению от нее электромагнитных сигналов, в том числе, и в оптическом диапазоне, что позволяет использовать высокоточные лазерные датчики для измерения уровня.

На рис. 1 представлена схема предлагаемого измерителя уровня. На рис. 2 представлены его поперечные сечения.

Измеритель уровня включает в себя корпус 1, выполненный в виде теплоизолирующей конструкции, внутри которого смонтирована вертикально на дне моря вертикальная опора 2 таким образом, чтобы ее верхняя надводная ее часть, всегда, не менее чем на 1 м была выше уровня поверхности воды. Теплоизолирующая конструкция может быть выполнена по схеме известных конструкций, например, по схеме сендвич трубы (см, например, http://krovgid.com/communikacii/dymoxod-iz-sendvich-truby.html). Монтаж вертикальной опоры 2 на дне моря может быть осуществлен путем ее заглубления и укрепление в донном грунте, либо путем монтажа ее на заглубленном в грунт основании фундамента 3, которое может быть выполнено известным способом. См., например, http://vse-lekcii.ru/mosty-i-tonneli/stroitelstvo-gorodskih-mostovyh-sooruzhenij/ustrojstvo-phundamenta-opory. Основное требование к монтажу - это ее вертикальность. Ось вертикальной опоры должна быть направлена по направлению вектора силы тяжести, и стабильность положения конструкции ее верхней части относительно земной поверхности, геоида. Стены корпуса 1 выполнены в виде теплоизолирующей конструкции. Например, в виде известной конструкции сэндвича, см. http://experttrub.ru/dymovye/sendvich-truba-dlya-dymoxoda.html, к которой в дополнение к теплоизоляционным требованиям предъявляются требования по устойчивости ее в условиях гидрометеорологического воздействия, в том числе ветра, ветровых волн, ледового покрытия. Монтаж вертикальной опоры 2 может быть выполнен аналогично известным правилам закладки центров и реперов на пунктах геодезической и нивелирной сети. Положение закрепленной на вертикальной опоре 2 платформы 4 для датчика уровня 5 фиксируется и нивелируется относительно геодезического репера нивелированием не ниже IV класса. Платформа 4, фиксированная и нивелированная относительно геодезического репера, с датчиком уровня 5 и необходимой для его функционирования аппаратурой смонтированы в верхней части корпуса 1 на уровне не ниже максимально возможного уровня воды 6 (на рис. 1 обозначено Мах. Уров). Вся верхняя часть корпуса 1, которая в условиях самого низкого уровня моря находится над водой и может быть снабжена системой подогрева. Система подогрева может быть выполнена по известным схемам, например, по принципу, аналогичному систем борьбы с наледью и сосульками на крышах зданий, с использованием тепла нагревательного кабеля 7 соединенного через реле включения 8 с источником питания 9. Датчик температуры воздуха 10 установлен в верхней части корпуса 1. В нижней части корпуса 1 не выше минимально возможного уровня воды установлен датчик температуры воды 11. Выходы датчиков температуры воздуха 10 и температуры воды 11 соединены с входом блока сравнения температур 12, установленного в верхней части корпуса 1 и своим выходом соединенного с реле включения 8 источника питания 9. Блок сравнения температур 12 настроен на выдачу сигнала на включение реле 9 источника питания 10 при понижении значения температуры, поступающего с датчика воды 11, ниже -1°С. Торцевое сечение корпуса 1 перекрыто теплоизолирующей крышкой 13 с вентиляционным отверстием 14 и накрыто технологическим сооружением 15 сообщающимся с атмосферным воздухом. При отсутствии надобности в технологическом помещении, оно может быть заменено обычным влагозащитным колпаком. Поперечное сечение нижней части корпуса 1, на уровне не выше самого низкого за всю историю наблюдений уровня моря, перекрыто успокоителем, выполненным в виде установленных вдоль оси корпуса 1 перегородок 16. Высота установленных вдоль оси корпуса 1 перегородок 16 (на рис. 1 обозначена буквой Н) и размер поперечного сечения образованных ими каналов (на рис. 1 и рис. 2 обозначено буквой d) определяются на стадии проектирования, и зависит от внутреннего диаметра трубы D и требований стабильности поверхности уровня водной поверхности 6 над успокоителем, которая определяется требованиями датчика уровня. Так, например, при использовании лазерного датчика уровня высота перегородок Н выполняется размером не менее десятой доли внутреннего диаметра корпуса D. Размер поперечного сечения каналов d, образованных перегородками 16, устанавливается в диапазоне от 1 до 10 см. Для исключения вероятности попадания на установившуюся внутри корпуса 1 уровенную поверхность воды 6 различных загрязнений, с нижней части, успокоитель с перегородками 16 может быть перекрыт сеткой 17 с размером ячейки в диапазоне от 5 до 10 мм. По длине нижней части корпуса 1, возвышающейся над поверхностью дна моря, до уровня нижней части успокоителя с перегородками 16, в боковой части корпуса 1 выполнены сквозные отверстия 18, обеспечивающие сообщение внутреннего объема корпуса 1 с морем. С целью исключения возможности промерзания воды внутри корпуса 1, длина нижней части корпуса 1, находящаяся между нижней кромкой льда в условиях максимального промерзания моря и донной поверхностью должна быть не менее 1,0 метра. Во внутреннем объеме защитного корпуса 1, в пространстве между самым низшим за весь период наблюдения значением уровня моря (на рис. 1 обозначено НТУ) и датчиком уровня 5 установлена замкнутая газонепроницаемая гибкая оболочка 19. Замкнутая газонепроницаемая гибкая оболочка 19 может быть выполнена в виде гибкой тонкостенной цилиндрической оболочки, смонтированной на жестком, выполненном в виде беличьего колеса каркасе, образуемом из верхнего 20 и нижнего 21 оснований, закрепленных на вертикальной опоре 2 и соединенных между собой каркасными стержнями 22. В верхнем основании установлены штуцеры 23 и 24 для подключения системы очистки от аэрозольных частиц воздушного пространства внутри замкнутой газонепроницаемой гибкой оболочки 19. Верхнее основание 20 выполнено в виде сплошного воздухонепроницаемого диска и закреплено на вертикальной опоре 2 без зазора и герметично. Гибкая тонкостенная оболочка 19 герметично охватывает верхнее основание 20. Конструктивное выполнение может быть и другим. Обязательным требованием для оформления конструкции стыка верхнего основания с вертикальной опорой 2 и гибкой тонкостенной оболочкой 19 - изоляция водной поверхности от внутреннего воздушного пространства корпуса 1. Нижнее основание 21 выполнено в виде кольца с каналами для прохода морской воды вовнутрь гибкой тонкостенной оболочки. Гибкая тонкостенная оболочка 19 на уровне нижнего основания герметично крепится по периметру внутренней поверхности корпуса 1. Гибкая тонкостенная оболочка 19 может быть выполнена из любого известного воздухонепроницаемого гибкого материала, например, из ткани болонья (http://textiletrend.ru/pro-tkani/iskusstvennyie/bolonya.html), металлизированной пленки (https://propolyethylene.ru/plenka/metallizirovannaya.html) и пр. В исходном состоянии гибкая тонкостенная оболочка 19 может быть выполнена в виде цилиндрической оболочки, боковые поверхности которой выполненной из ткани в складу, типа плиссе, гофре, крэш (https://cvet-v-odezhde.ru/kaleidoskop/187-plisse-gofre-crash-raznica-skladki) и пр. Торцевые же части оболочки имеют конструктивные элементы, обеспечивающие герметичность стыка с верхним основанием 20 с одной стороны и с внутренней поверхностью корпуса 1 на уровне нижнего основания, с другой стороны. Каких-либо специальных требований к конструктивному выполнению складок на боковых поверхностях гибкой оболочки 19 не предъявляется. Их конструкция должна обеспечивать возможность изменения внутреннего объема оболочки без изменения давления содержащегося в ней воздуха. То есть, количество складок, и их конструктивное выполнение на боковой поверхности гибкой оболочки 19, должно обеспечивать увеличение внутреннего объема надводной части оболочки, не меньшего, чем увеличение объема воды, поступающей вовнутрь корпуса 1 вследствие подъема уровня моря.

Реализация предлагаемого способа мониторинга осуществляется следующим образом. Процесс мониторинга предваряют установкой в прибрежной области моря вертикального сооружения со средствами мониторинга уровня моря и специальными средствами, ограничивающими теплообмен между содержащейся во внутреннем объеме сооружения водой и атмосферным воздухом. Ограничение теплообмена осуществляют путем изоляции поверхности воды от воздухообмена с окружающей средой и путем выполнения сооружения в виде цилиндрического корпуса с теплоизолирующими стенами и перекрытия сквозного отверстия сообщения внутреннего объема сооружения с атмосферой пористым с открытыми порами теплоизоляционными материалами. После монтажа вертикального сооружения производится изоляция поверхности воды, поступающей вовнутрь сооружения от атмосферного воздуха. Изоляция поверхности воды от воздухообмена с окружающей атмосферой может быть осуществлена путем нанесения на поверхность воды, заполнившей внутренний объем сооружения, защитной пленки. См., например, SU, N 285680, кл. Е02В 15/00, 1971, SU, N 285680, кл. Е02В 15/00, 1971. Состояние пленки постоянно контролируется в осенний период, и в случае необходимости производится ее восстановление до наступления морозов. Толщина пленки составляет доли мм и не сказывается на точность проводимых измерений, либо, при значительных значениях толщины пленки, учитывается при регистрации полученных значений уровня. Для обеспечения длительного необслуживаемого режима работ по мониторингу уровня моря изоляция поверхности воды от воздухообмена с окружающей средой может быть осуществлена путем заблаговременного монтажа внутри сооружения дополнительного герметичного кожуха, выполненным в виде замкнутой газонепроницаемой гибкой оболочки 19. Монтаж оболочки 19 осуществляется в пространстве между самым низшим за весь период наблюдения значением уровня моря (на рис. 1 обозначено НТУ) и должна охватывать нивелированную платформу 4 с датчиком уровня 5. В этом случае в пространстве между поверхностью контролируемой поверхностью жидкости и нивелированной платформой 4, на которой монтируется датчик уровня 5, формируется замкнутый объем воздуха, герметично изолированный от атмосферного воздуха. После монтажа сооружения производится очистка содержащегося в замкнутом объеме воздуха от аэрозольных частиц и нивелирование относительно геодезического репера платформы с датчиком измерения уровня. Далее, путем периодического измерения расстояния между нивелированной относительно геодезического репера платформы проводят работы по мониторингу уровня моря. Причем, учитывая, что в пространстве между нивелированной относительно геодезического репера платформой и поверхностью, заполняющей сооружение морской воды, исключена возможность образования тумана, могут быть использованы лазерные дальномеры. Таким образом, ограничивается теплообмен между содержащейся во внутреннем объеме сооружения водой и атмосферным воздухом, предотвращается вероятность замерзания водной поверхности и формируются условия для использования высокоточных лазерных дальномеров.

Вертикальное сооружение устанавливается на дне моря, в той ее прибрежной части, где исключается возможность промерзания воды до дна, где расстояние между нижней частью кромки льда и дном в самых суровых зимних условиях не меньше 1 метра.

Монтаж вертикального сооружения должен обеспечивать вертикальную устойчивость установленной внутри корпуса 1 опоры 2 и крепление на ней платформы на весь срок эксплуатации сооружения. Монтаж опоры 2 может быть осуществлен в соответствии с известными правилами закладки центров и реперов на пунктах геодезической и нивелирной сетей.

Внутренний объем нижней части корпуса 1 через сквозные отверстия 18 и образованные перегородками 16 успокоителя каналы сообщается с морем. Уровень поверхности воды 6 внутри корпуса 1 устанавливается горизонтально на уровне, соответствующем среднему уровню моря. Горизонтальность уровня поверхности воды 6 в корпусе 1 обеспечивается наличием перегородок 16, исключающих волновые колебания на поверхности. Поднимающейся и опускающейся объем воды внутри трубы перегородками 16 делится на отдельные изолированные друг от друга струи, между которыми отсутствует какое-либо взаимодействие, а высота уровня их поверхности определяется средним значением давления воды внутри трубы, и которое в свою очередь определяется средним значением уровня моря. Получаемая с датчика температуры воздуха 10 и температуры воды 11 информация, поступает в блок сравнения температур 12. Блок сравнения температур 12 при понижении температуры, ниже -1°С выдает сигнал на реле включения 8 источника питания 9. Источник питания 9 соединяется с системой подогрева воздуха 7, повышается температура воздуха, чем обеспечивается дублирование предотвращения замерзания водной поверхности в корпусе 1. Приходящий во внутренний объем корпуса 1 воздух, поступающий через вентиляционное отверстие 14, изолирован от поступления в область, где производится локация водной поверхности, что исключает возможность образования тумана в области производимых измерений. Измерения уровня может быть осуществлено самыми точными, лазерными измерителями уровня. Путем локации определяется положение уровня поверхности воды 6 внутри корпуса 1, который, вследствие того, что корпус сообщается с водами открытого моря, соответствует уровню моря. Выполнение корпуса 1 в виде теплоизолирующей конструкции позволяет снизить тепловые потоки от теплой воды, заполнившей внутренний объем корпуса 1 и исключить возможность замерзания измеряемой поверхности воды. Современные теплоизоляционные материалы позволяют обеспечить высокое качество теплоизоляции корпуса 1, при которой исключается замерзание водной поверхности внутри корпуса 1. Кроме того, нижняя часть корпуса 1 закреплена в свободной от промерзания до дна части моря, в которой уровень сообщения внутреннего объема трубы с морем находится на уровне, значение которого не менее, чем на 1 метр ниже возможного уровня нижней кромки льда в условиях максимального промерзания моря. У морской воды соленостью более 24,7%₀, плотность воды с понижением температуры увеличивается, и верхние охлажденные слои воды (как более тяжелые) опускаются вниз; на поверхность поднимаются менее плотные и более теплые воды. В предлагаемом техническом решении нижняя часть вертикального корпуса закреплена в свободной от промерзания до дна части моря, в которой уровень сообщения внутреннего объема корпуса с морем находится на уровне, значение которого не менее, чем на 1 метр ниже возможного уровня нижней кромки льда в условиях максимального промерзания моря. Таким образом, обеспечивается возможность притока во внутреннюю часть корпуса более теплого воздуха из морской толщи незамерзающей воды, что снижает вероятность замерзания поверхности воды в корпусе 1. Для гарантированного исключения возможности замерзания может быть предусмотрен подогрев верхней части корпуса 1.

Таким образом, предлагаемое техническое решение, благодаря новым, ранее неизвестным признакам в сочетании с известными признаками формирует в вертикальных, сообщающихся с водами открытого моря и возвышающихся над максимально возможным уровнем моря сооружениях, благоприятные условия для формирования незамерзающей водной поверхности. Качество водной поверхности и отсутствие вероятности образования тумана в области производимых измерений позволяет использовать самые высокоточные локационные измерители дальности, вплоть до возможности использования лазерной локации, что позволяет повысить точность измерения и достичь цели изобретения.

Изобретение предназначено для мониторинга уровня моря в условиях отрицательных температур атмосферного воздуха. Сущность: устройство выполнено в виде герметичного вертикально смонтированного на дне моря цилиндрического сооружения со сквозными отверстиями (18) в подводной и надводной его частях. В надводной части сооружения закреплена нивелированная относительно геодезического репера платформа (4) с датчиком (5) уровня моря. Сооружение снабжено герметичным кожухом, выполненным в виде гибкой цилиндрической оболочки (19) с переменным внутренним объемом. Нижнее основание (21) цилиндрической оболочки (19) герметично закреплено на внутренней поверхности цилиндрического сооружения на высоте не выше самого низкого за весь период наблюдений значения уровня моря. Верхнее основание цилиндрической оболочки (19) герметично закреплено над нивелированной платформой (4). Стены цилиндрического сооружения выполнены в виде теплоизолирующей конструкции. Сквозные отверстия (18), выполненные в надводной части цилиндрического сооружения, перекрыты пористым теплоизоляционным материалом. В процессе мониторинга периодически измеряют расстояние между поверхностью воды, заполняющей внутренний объем сооружения, и нивелированной платформой (4). Технический результат: обеспечение мониторинга уровня моря в условиях отрицательных температур атмосферного воздуха, повышение точности измерений. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ мониторинга уровня моря, осуществляемого в вертикальном сообщающемся с водами открытого моря и возвышающемся над максимально возможным уровнем моря сооружении, заключающийся в периодическом измерении расстояния между поверхностью воды, заполняющей внутренний объем сооружения, и установленной в надводной части сооружения нивелированной относительно геоида платформой, отличающийся тем, что в течение всего процесса мониторинга ограничивают отвод тепла от воды, заполняющей внутренний объем сооружения, и изолируют внутренний объем надводной части сооружения с нивелированной относительно геодезического репера платформой от воздухообмена с окружающей атмосферой.

2. Устройство для мониторинга уровня моря, осуществляемого в вертикальном сообщающемся с водами открытого моря и возвышающемся над максимально возможным уровнем моря сооружении, содержащее герметичное стационарно смонтированное вертикально на дне моря цилиндрическое сооружение со сквозными отверстиями, выполненными как в нижней, погруженной под воду, его части, так и в верхней его, надводной, части, внутри которой не ниже максимально ожидаемого уровня моря закреплена нивелированная относительно геодезического репера платформа с датчиком измерения уровня, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным герметичным кожухом, выполненным в виде гибкой цилиндрической оболочки с переменным внутренним объемом, нижнее основание которой по периметру герметично закреплено на внутренней поверхности цилиндрического сооружения на высоте не выше самого низшего за весь период наблюдений значения уровня моря, а верхнее основание герметично закреплено над нивелированной платформой, стены цилиндрического сооружения выполнены в виде теплоизолирующей конструкции, при этом сквозные отверстия, выполненные в верхней надводной части цилиндрического сооружения, перекрыты пористым с открытыми порами теплоизоляционным материалом.

3. Устройство для мониторинга уровня моря по п.2, отличающееся тем, что поперечное сечение нижней части цилиндрического сооружения от уровня не выше минимально возможного уровня моря в пункте наблюдений до уровня не ниже уровня сквозных отверстий перекрыто успокоителем, выполненным в виде установленных вдоль оси цилиндрического сооружения перегородок.

4. Устройство для мониторинга уровня моря по п.3, отличающееся тем, что сквозные отверстия в нижней части цилиндрического сооружения выполнены не менее чем на 1 метр ниже возможного уровня нижней кромки льда в условиях максимального промерзания моря.