WO1999042666A2 | 1999-08-26 |
US4645379A | 1987-02-24 | |||
JPH01291186A | 1989-11-22 | |||
FR2930649A1 | 2009-10-30 | |||
EP1739005A1 | 2007-01-03 | |||
JPH04177189A | 1992-06-24 |
Reivindicaciones. 1. Plataforma de fondo submarino configurable para mediciones diversas, con opción de control remoto, y para modos cautivo o libre, de forma triangular en planta (simétrica, con repetición a 120°) hasta las bases o ruedas (orientables y regulables para su calibrado), y con simetría respecto al plano vertical de avance de Ia pértiga. 2. Plataforma de fondo submarino configurable para mediciones diversas, con opción de control remoto, y para modos cautivo o libre, según Ia Reivindicación 1, con pértigas de materiales ligeros compuestos (composición mayoritaria en fibra de carbón, o aluminio, o madera-aluminio) con diámetros de 30, 25 y 20 mm. 3. Plataforma de fondo submarino configurable para mediciones diversas, con opción de control remoto, y para modos cautivo o libre, según Ia Reivindicación 1 , con tirantes para Ia pértiga o bien de varilla de acero inoxidable de 3 mm roscada en los extremos, o bien de cable de acero inoxidable o de nylon, con diámetros de 1 ,5 a 2 mm, y con tensores para ajustar Ia perpendicularidad de Ia pértiga al plano principal de anclaje, y al que describen las tres bases, que son paralelos entre sí. 4. Plataforma de fondo submarino configurable para mediciones diversas, con opción de control remoto, y para modos cautivo o libre, según Ia Reivindicación 1 , con bases de apoyo en Ia superficie basal bi-direccionales (Figura 2, B) con 6 taladros para 3 fijaciones, y con forma de láminas adecuadas para deslizar (espátula), Figura 2, PB 1 a 3. 5. Plataforma de fondo submarino configurable para mediciones diversas, con opción de control remoto, y para modos cautivo o libre, según Ia Reivindicación 1 , con ruedas de llanta bi-cilíndrica (en estado sólido, sin neumático) directamente en contacto con el fondo, preparadas para acoger elementos penetrantes en el sedimento basal (Figura 2, 4-5). 6. Plataforma de fondo submarino configurable para mediciones diversas, con HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) opción de control remoto, y para modos cautivo o libre, según Ia Reivindicación 1, con bandas transversales para las llantas (Figura 3, 4) con elementos penetrantes en el suelo o superficie, y así evitar un excesivo deslizamiento cuando están en Ia configuración de prestar tracción sobre sedimentos empapados de agua. 7. Plataforma de fondo submarino configurable para mediciones diversas, con opción de control remoto, y para modos cautivo o libre, según Ia Reivindicación 1 , con dispositivos de calibrado en las patas, por medio de tres tomillos ajustables, para retener Ia forma simétrica del conjunto (Figura 2, CaH al 3). 8. Plataforma de fondo submarino configurable para mediciones diversas, con opción de control remoto, y para modos cautivo o libre, según Ia Reivindicación 1 , en configuración para más de 15 m de profundidad (Figura 4) con control remoto por radio o por cable, o por MODEM acústico, o combinaciones de los anteriores. 9. Plataforma de fondo submarino configurable para mediciones diversas, con opción de control remoto, y para modos cautivo o libre, según Ia Reivindicación 1 , en configuración para batimetría, o hidrografía, del fondo sedimentario con una pértiga que porta un reflector de IR sencillo, o múltiple, en su extremo visible, y que al tener una altura conocida con gran precisión, por Ia triangulación típica de Ia topografía convencional y aplicando una Función de Transferencia que depende de dicha altura y de Ia pendiente media del terreno, consigue las coordenadas de posición y Ia cota del punto intersección de Ia proyección de Ia pértiga con el suelo con gran precisión. Al desplazarla por una alineación determinada con un cabestrante y cable, o por sus propios medios, describe perfiles topográfico-batimétricos con estas mediciones, que integrados dan Ia superficie que es el objetivo final de Ia campaña de mediciones. HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) |
La presente invención se refiere a una plataforma para desplazamiento por un fondo submarino sedimentario, realizando captación de información que puede ser remitida a una base remota, almacenada, o ambas posibilidades. Su aplicación más típica se refiere a Ia descripción topográfica, o hidrográfica, de fondos subacuáticos de playas y costas -hasta el nivel de base de Ia acción del oleaje en los sedimentos- con Ia ayuda de una Estación Total Topográfica.
Está diseñada de tal manera que se consiguen notables mejoras respecto a plataformas conocidas hasta ahora, como:
• forma, dimensiones y materiales inéditos, óptimos para operar en el ámbito costero y a mayor profundidad, sobre todo en presencia de fuertes corrientes (tanto unidireccionales, tipo de marea, como oscilatorias del oleaje),
• peso muy reducido (transportable por una sola persona),
• construcción modular (ensamblado/desensamblado rápido y muy sencillo),
• rigidez estructural muy alta (indeformable para medición de alta precisión),
• excelente penetración hidrodinámica (velocidad de desplazamiento, >1 m/s, e insensible a Ia acción del oleaje en Ia crítica zona de rompientes),
• operación rápida y de gran sencillez, de alto rendimiento (en configuración para perfiles de playa, con Estación Total, Ia precisión es mejor que 1cm en X-Y-Z).
Antecedentes de Ia invención respecto a Ia configuración para perfiles de playas.
Ha habido varios intentos por parte de instituciones de investigación y particulares de construcción de vehículos con raíles deslizadores o ruedas (tipo trineo o "buggy") que con un nivel y una pértiga graduada fijada al vehículo hacían mediciones directas de perfiles de playas. La reducida capacidad de Ia óptica para leer Ia pértiga limitaba en gran mediada Ia distancia máxima de trabajo. Por esta y otras razones no han tenido el éxito deseado.
La principal es que se partía de bastidores de planta rectangular cuando para regímenes de alto Nst (velocidades de carácter competitivo) Ia forma óptima es Ia
HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) de planta triangular. Otra desventaja era el peso y volúmenes elevados que obligaba a un diseño transportable por tierra hasta Ia orilla donde llevar a cabo las mediciones. Además de que el volumen les hacía inestables en presencia de oleaje, dichas propiedades les confería un carácter híbrido terrestre-acuático, con las desventajas que eso supone.
Por el contrario, Ia presente invención es un diseño de carácter puramente acuático, optimizado a tal efecto, y tan portátil que puede ser operado por una sola persona (mas el operador de Ia estación de base, en tierra, o a bordo de una embarcación). A partir del peso inicial puede lastrarse si Io requiere Ia aplicación. En el pasado, el rango de profundidades estaba limitado tanto por Ia distancia máxima de lectura como por Ia longitud de Ia pértiga graduada, y, además, Ia velocidad de arrastre era muy reducida. Con Ia técnica de distanciómetro de Infrarrojos (IR) y prismas reflectores se aumenta drásticamente este rango. Las limitaciones mencionadas se han superado con Ia presente invención. Ambos métodos para hacer perfiles de playas, el clásico y el novedoso, tienen en común Ia parte de topografía terrestre. Mientras que el nuevo método puede completar perfiles hasta los 6 o 10 m de profundidad, manteniendo Ia sencillez y alta precisión de Ia topografía terrestre, el método clásico -para Ia parte marina (batimetría, a partir de 1 ,20 m de profundidad)- requiere otros elementos complejos y resulta muy dificultoso. Consiste en desplazar una embarcación sobre el perfil con algún tipo de GPS para Ia posición y de sonar para las profundidades. Afronta los problemas de que Ia superficie de referencia es muy cambiante (obliga a instalar un medidor de nivel del agua), de que Ia velocidad del sonido en el agua depende de Ia densidad, que tiene una distribución espacial muy anisotrópica, y adolece de Ia baja precisión del GPS. Requiere un operativo y medios extra muy complejos (aparte de Ia Estación Total común a ambos), como una embarcación, dotaciones de personal tierra-mar, y equipos variados de posicionamiento y ecosonda incluyendo un mareógrafo. Las ventajas de Ia invención son: el necesitar un solo equipo con medios sencillos y no dos (tierra-mar) con medios muy complejos; alcanzar una precisión elevada (cerca de 2 órdenes de magnitud mejor); obtener un perfil completo sin las típicas discontinuidades tierra-mar; y facilitar una entrega inmediata de los datos (sin Ia complejidad de las integraciones -Campaña de Tierra/Campaña de Mar, posición/profundidad- y de las correcciones de nivel del Mar, oleaje, etc.).
HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) Descripción de Ia invención.
La base tiene forma de trípode y puede operar con distintas configuraciones (con ruedas y/o planchas deslizadoras) para aplicaciones diferentes. En una de ellas Ia batimétrica apodada "Flamenco", se Ie adapta una pértiga con un reflector de IR en su extremo, para desplazarla sobre el fondo desde tierra con un cabestrante. Así puede realizar perfiles de muy alta precisión hasta profundidades de -10 m, y distancias de más de 600 m con un sólo equipo instrumental: una Estación Total. A mayores profundidades no es práctica Ia pértiga, y Ia plataforma está unida por cable extensible al módulo receptor que se mantiene a flote, para el control remoto. Configurada para batimetrías, al efectuar mediciones directas (longitudes) respecto al fondo, aporta una precisión muy superior a Ia de Ia tecnología al uso con sonar, basada en una medición indirecta (pasa de tiempos a longitudes por Ia velocidad del sonido) respecto a Ia cambiante superficie del mar. La medición indirecta requiere aplicar una V s constante y esto es una fuente de error importante al ser las aguas costeras un medio de densidad tan cambiante.
Breve descripción de los dibujos.
Para Ia mejor comprensión de cuanto queda descrito en esta memoria se añaden unos dibujos en los que, tan sólo a título de ejemplo, se representan casos prácticos de realización de "Plataforma de fondo submarino configurable para mediciones diversas, con opción de control remoto, y para modos cautivo o libre". Figura 1 , perspectiva de Ia plataforma en modalidad "Flamenco", configurada para batimetría con dos patas avante, completa para profundidad de 6 m, con pértiga en dos tramos y 3 tirantes, más el reflector IR de 360° (IRR) y un flotador (FL). Figura 2, detalle de Ia plataforma y sus componentes, sin pértiga, configurada para batimetría con una pata avante. Figura 3, Ia rueda doble con el motor y engranaje, y accesorios para configurar a dos ruedas avante y una placa basal trasera, más una banda antideslizante. Figura 4, plataforma para más de 15 m en modalidad "Estrella de Mar", con cable extensible (en su módulo de almacenamiento) unido al módulo flotante de trasmisiones (control y datos) y de posicionamiento (GPS u otro). En caso
HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) necesario, como en presencia de fuertes corrientes en Ia columna de agua, puede prescindirse del cable y comunicar por medio de MODEMs acústicos.
Descripción de dos realizaciones preferidas para distintas profundidades.
Para hasta 6 m. en aluminio (tubo de 30x3,3 mm).
El trípode tiene como tronco o núcleo dos placas horizontales soldadas en los extremos de un tubo: Ia triangular central primaria (P1, en Fig.2)) con el vastago de anclaje de Ia pértiga (VA) y Ia secundaria (P2) en posición inferior.
La placa 1 a tiene soldados 3 cilindros (C1-C3), a 120°, en los que se insertan tres tubos que se van curvando hasta Ia verticalidad, a modo de patas, y que se afirman con un pasador en los tubos rectos (TR1-TR3) horizontales anclados a Ia placa 2 a y que, en combinación con un fino cable perimetral (CP1-CP3) de acero inoxidable (con tensores T1), mantienen su rigidez estructural.
Cada tubo-pata tiene soldado un anclaje (A1) para cada uno de los 3 tirantes que mantienen adrizada Ia pértiga, y también tienen soldadas en los extremos pequeñas placas a las que se afianzan por tres tornillos regulables otras básales (PB1 a PB3) que, con forma de patín o miniski, permiten el deslizamiento sobre Ia superficie del fondo.
Los anclajes tipo A1 , sirven como punto de tracción y disponen de enganche para el arrastre, tanto en Ia configuración "dos avante" como en Ia "uno avante".
Para hasta 10-11 m. en acero inoxidable (varillas de 7 mm y roscada de 14 mm).
Las placas horizontales del tronco van unidas en vertical por 3 varillas de 7 mm que substituyen al tubo.
Los tubos curvos son substituidos por varillas curvadas de 7 mm terminadas por varillas roscadas de 14 mm, soldadas en los extremos. Así, Ia placa 1 a tiene 3 pares de tuercas soldadas para acoger a las varillas roscadas, que se afianzan por una tercera tuerca.
Cada varilla tiene soldado un anclaje para uno de los 3 tirantes de Ia pértiga, y que, asimismo, sirven para enganchar el arrastre.
Las pequeñas placas llevan tuercas para afianzarse a los extremos con varilla
HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) roscada vertical, y el resto es similar al de 6 m, con los tres tornillos para fijar las placas básales o las ruedas.
En este caso, Ia pértiga es de un material compuesto de tubo de aluminio anodinado y laqueado, de 20 mm, con alma de madera.
Para >15 m (sin pértiga), Ia plataforma puede ir unida por cable para el control y gestión de los datos a un flotador que mantiene el módulo de comunicaciones (control y datos), y de posición (Fig. 4) fuera del agua, en comunicación visual (A, en Figura 4). También puede funcionar sin cable, efectuándose las comunicaciones en modo acústico, a través de Ia columna de agua, con MODEMs al efecto (B, en Figura 4).
Las dos primeras configuraciones anteriores están listas para aplicaciones de estudios batimétricos de playas. La 3 a puede hacer batimetría con un sensor de presión. Todas pueden dar soporte a cualquier tipo de sensores ambientales, así como a captadores de imágenes (más las fuentes de iluminación correspondientes).
En todos los casos, las placas básales pueden substituirse por ruedas cilindricas con motor de CC (con embrague) en número de 2 ó 3, si resultara conveniente en función de Ia aplicación. Las ruedas pueden acoger bandas transversales con 'clavos' o estructuras textiles antideslizantes (Fig. 3, 4-5).
El módulo controlador va alojado entre las placas centrales. Las fuentes de alimentación eléctrica encajan bajo Ia placa central 2 a .
Cada placa basal, o rueda, lleva elementos que permiten ajustar sus inclinaciones y longitudes para mantener el paralelismo del plano que las tres describen respecto al plano principal que define Ia placa central 1 a , a fin de efectuar un calibrado de precisión para mantener Ia simetría respecto al plano vertical de avance.
Si se usan combinaciones de ruedas y placas básales, éstas requieren de un suplemento para poder mantenerse en un mismo plano.
La placa central 1 a tiene un dispositivo para alojar el extremo inferior de una pértiga en las configuraciones que hacen uso de este elemento.
HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26)