Thiết bị đo sóng và dòng chảy trên tàu bằng rada

Thông tin chính xác về dòng chảy và sóng biển có ý nghĩa quan trọng đối với các hoạt động trên biển, và đặc biệt quan trọng đối với công tác cứu hộ cứu nạn ngoài khơi. Các phương pháp đo dòng chảy và sóng biển thông thường yêu cầu phải  thả thiết bị đo kèm theo các hệ thống triển khai đắt tiền và phức tạp xuống dưới nước, và đòi hỏi phải có thời gian đủ lâu để thiết bị đo có thể thu được số liệu tin cậy, số liệu thu được chỉ là số liệu đo tại điểm thả thiết bị. Trong khi đó, thông tin thời gian thực (real-time) về độ lớn và hướng của dòng chảy và sóng mặt rộng xung quanh tàu mới thực sự có ý nghĩa đối với các tàu cứu nạn cứu hộ trên biển.

Thiết bị đo sóng và dòng chảy trên tàu bằng rađa giúp khắc phục hạn chế của các phương pháp đo dòng chảy và sóng biển thông thường nêu trên. Thiết bị sử dụng công nghệ và các thuật toán hiện đại để phân tích tín hiệu hình ảnh từ rađa hàng hải băng tần X trang bị trên tàu để tính toán độ lớn và hướng của sóng và dòng chảy mặt biển. Sơ đồ kết nối của hệ thống thiết bị đo (model Wavex EM-129) được trình bày theo sơ đồ dưới đây:

Hình 1: Sơ đồ kết nối tổng thể của hệ thống thiết bị đo sóng và dòng chảy trên tàu bằng rađa

 Thiết bị thu nhận và xử lý dữ liệu tán xạ ngược lại từ mặt biển của một rađa hàng hải băng tần X tiêu chuẩn. Các phép đo thực hiện dựa vào số liệu từ vùng nước xung quanh tàu, không bị ảnh hưởng bởi hoạt động của bản thân con tàu. Thiết bị có khả năng kết nối với nhiều loại rađa hàng hải băng tần X và hỗ trợ các giao thức kết nối rada IP, khi vận hành yêu cầu rađa đặt ở chế độ xung ngắn, tuy nhiên không gây nhiễu hay ảnh hưởng đến các tín hiệu rađa của hệ thống hàng hải.

Với ứng dụng như lắp trên tàu (hệ thống di chuyển), thiết bị cần kết nối tín hiệu với La bàn hồi chuyển (gyro compass) và GPS. Các số liệu đầu vào yêu cầu khác như Gió (Wind) và Mớm nước (Draught) là cần thiết, tuy nhiên không bắt buộc (tùy chọn).  Thiết bị yêu cầu tốc độ gió tối thiểu 1 – 3m/s để có thể thu đủ dữ liệu tán xạ ngược lại từ mặt biển, mưa lớn cũng có thể ảnh hưởng đến số liệu.

Hình 2: Mô tả kết nối thiết bị đo sóng và dòng chảy trên tàu bằng rađa (Wavex) với các cảm biến đo trên tàu

 Wavex được tích hợp các chức năng IoT hiện đại, sẵn sàng kết nối truyền số liệu về trung tâm quản lý và phân phối số liệu chỉ định (Server của khách hàng hàng hoặc Data cloud). Điều này cho phép khách hàng có được các thông tin real-time về điều kiện thời tiết hải văn xung quanh tài sản của mình (tàu, giàn khoan, cấu trúc nổi trên biển,…) từ bất kỳ nơi nào có khả năng truy cập internet.

Hình 3: Giao diện từ phần mềm hiển thị các số liệu đo real-time từ thiết bị Wavex gắn trên tàu

  • Cấu hình hệ thống 
  • Thông số kỹ thuật
  • Bộ số hóa tích hợp (Integrated Video Digitizer) kết nối – thu số liệu từ rađa hàng hải băng tần X trên tàu (Mã sản phẩm: EM-129/01)
  • Bộ cáp kết nối tín hiệu của bộ số hóa (Mã sản phẩm: CA-384/04)
  • Máy vi tính chuyên dùng trong môi trường biển dùng để kết nối, xử lý số liệu (Mã sản phẩm: SM-150)
  • Bàn phím máy vi tính
  • Chuột điều khiển máy vi tính
  • Màn hình hiền thị 24″ (Mã sản phẩm: DuraMON WS Monitor)
  • Bộ gá gắn màn hình trên tàu (Mã sản phẩm: Bracket ISIC 24” WS)
Số liệu về Tốc độ của tàu so với mặt nước (STW) và Dòng chảy mặt biển Dải đo Độ phân giải Độ lệch tiêu chuẩn
Tốc độ 0 – 5m/s 0.01m/s 0.05m/s
Hướng 0 – 360o 1o 10o

 

Số liệu về Sóng Dải đo Độ phân giải Độ lệch tiêu chuẩn
Chiều cao sóng

 

 

0 – 5m 0.1m 0.5m
5 – 10m 0.1m 10%
10 – 15m 0.1m 20%
Chu kỳ

 

 

3.2 – 5.0s 0.1s 0.5s
5.0 – 13.0s 0.1s 10%
13.0 – 25.3s 0.1s 20%
Hướng 0 – 360o 1o
  • Giao tiếp số liệu đầu ra:
  • Sóng và Dòng chảy: NMEA – Đăng ký sở hữu của hãng SX
  • STW: NMEA – VHW, Đăng ký sở hữu của hãng SX
  • Giao tiếp số liệu đầu vào:
  • Hướng tàu: NMEA – HDT
  • Vị trí: NMEA – GGA/GLL
  • Mớm nước: NMEA – XDR
  • Gió: NMEA – MWV
  • Ngày/Giờ: NMEA – ZDA hoặc NTP
  • Giao tiếp rađa hàng hải băng tần X:
  • Bề rộng chùm anten (Ant. Beam Width): 2° hoặc nhỏ hơn
  • Tốc độ quay anten (Ant. Rot. Speed): 15 – 48 RPM
  • Độ cao lắp anten (Ant. Mount. Height): 15 – 100 m so với mực nước biển
  • Chế độ xung: xung ngắn (50 – 80 ns)
  • Tần số xung: ≥1000 Hz.
  • Năng lượng đầu ra: ≥10 kW.
  • Tín hiệu Radar: Raw video, sync, heading và azimuth
  • Độ phân cực anten: mặt ngang
  • Yêu cầu nguồn cấp điện: 100 – 250 VAC, 50/60 Hz; Mức tiêu thụ: < 200 W
  • Tiêu chuẩn đáp ứng:
  • Chỉ dẫn của EU (EU Directives): LVD, EMC
  • Tiêu chuẩn về môi trường & EMC: IEC 60945, IMO Res. A694(17)
  • Các tiêu chuẩn về giao tiếp kết nối/truyền thông: IEC 61162-1, IEC 61162-450

Check Also

Sensor đo sóng và triều

Các thông số đầu ra của sensor gồm: áp suất, mực triều, áp suất triều, …

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *