Wellensensor zur Überwachung von Ozean- und Küstenwellen,
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Wellensensor 2.0

Der Frankstar Wave Sensor 2.0 ist eine ausgereifte Lösung für die kontinuierliche Echtzeit-Überwachung von Meereswellen. Basierend auf einer Neun-Achsen-Trägheitsbeschleunigungstechnologie und proprietären Berechnungsalgorithmen ermittelt er präzise Wellenhöhe, Wellenperiode, Wellenrichtung und Wellenspektrum. Der Sensor verfügt über ein leichtes, hochfestes Harzgehäuse mit exzellenter Hitzebeständigkeit und einen extrem stromsparenden integrierten Prozessor. Er unterstützt die Echtzeit-Datenübertragung über die serielle RS232-Schnittstelle und lässt sich problemlos in Meeresbojen, Driftbojen und unbemannte Offshore-Plattformen integrieren. Drei konfigurierbare Editionen – Basic, Standard und Professional – stehen zur Verfügung, um den vielfältigen Anforderungen von Wellenbeobachtungsprojekten in der Meeresforschung, der Küstenüberwachung und im Offshore-Bereich gerecht zu werden.

Hauptmerkmale

Algorithmus mit extrem niedrigem Stromverbrauch

Durch einen Big-Data-Algorithmus optimiert, erreicht der Standby-Stromverbrauch nur 0,08 W bei gleichzeitig stabiler und langfristig zuverlässiger Datenausgabe – ideal für autonome Bojeneinsätze mit begrenzter Energieversorgung.

Ein-Port-Schnittstellendesign

Ein einziger integrierter Steckverbinder ersetzt mehrere separate Schnittstellen, vereinfacht die Verkabelung und ermöglicht eine schnellere und bequemere Systemintegration für Schiffsausrüstung.

Hochtemperaturbeständiges Gehäuse

Das robuste, abgedichtete Gehäuse hält Umgebungstemperaturen bis zu 85 °C stand und gewährleistet so einen stabilen Betrieb auch unter rauen Küsten- und Offshore-Bedingungen.

Schnellinstallation in 5 Minuten

Verfügt über eine gespleißte Basis mit Dreischraubenbefestigung. Werkzeuglose, schnelle Montage und Demontage reduzieren den Aufwand für Installation und Wartung vor Ort erheblich.

Technische Spezifikationen

Versionsvergleich

Anwendungsszenarien

Der Frankstar Wave Sensor 2.0 findet breite Anwendung in Küstenüberwachungsbojen, Offshore-Wetterbojen, Driftbojennetzen und unbemannten Meeresplattformen. Typische Einsatzgebiete umfassen die Überwachung der Küstenumwelt, die Frühwarnung für die maritime Sicherheit, Offshore-Ingenieurvermessungen, ozeanographische Forschung an Universitäten und die Beobachtung des Meeresklimas.

Die Wellen des Ozeans verändern sich ständig unter dem Einfluss von Wind, Strömungen, Gezeiten, atmosphärischen Bedingungen und den Eigenschaften des Meeresbodens. Das Verständnis dieser Veränderungen ist unerlässlich für die ozeanografische Forschung, die Küstenüberwachung, den Meeresingenieurwesen, Offshore-Operationen und die Umweltbeobachtung.

Ein zuverlässiger Wellensensor liefert die Daten, die zum Verständnis der Wellenbedingungen benötigt werden, einschließlich wichtiger Parameter wie Wellenhöhe und Wellenperiode.

Von Forschungsbojen und Küstenbeobachtungsstationen bis hin zu integrierten Ozeanüberwachungssystemen können Wellensensoren kontinuierliche Messungen liefern, die Forschern und Meeresfachleuten helfen, die dynamische Meeresumwelt besser zu verstehen.

FrankStar entwickelt Wellenüberwachungsgeräte für die praktische Meeresbeobachtung mit Fokus auf kompakte Installation, geringen Stromverbrauch und effizienten Feldeinsatz.

Was ist ein Wellensensor?

Ein Wellensensor ist ein Instrument zur Messung der Bewegung und der Eigenschaften von Oberflächenwellen.

Je nach Messtechnik können Wellensensoren Parameter wie die folgenden erfassen:

Signifikante Wellenhöhe
Wellenperiode
Maximale Wellenhöhe
Mittlere Welleneigenschaften
Wellenrichtung
Wellenfrequenz oder Spektrum

Wellenmessungen können von verschiedenen Plattformen aus durchgeführt werden, darunter:

Ozeanographische Bojen
Feste Meeresüberwachungsstationen
Küstenbeobachtungsplattformen
Forschungsschiffe
Offshore-Strukturen
Integrierte Ozeanüberwachungssysteme

Die gesammelten Daten können dann für ozeanographische Analysen, Meerestechnik, Umweltbewertungen und operative Entscheidungsfindung genutzt werden.

Warum ist Wellenüberwachung wichtig?

Die Wellenbedingungen können sich innerhalb relativ kurzer Zeiträume erheblich verändern.

Ein plötzlicher Anstieg der Wellenhöhe kann den Schiffsbetrieb, Küstenbauwerke, Offshore-Ausrüstung und Meeresvermessungsarbeiten beeinträchtigen. Langfristige Wellenbeobachtungen helfen Forschern zudem, saisonale und regionale Meeresbedingungen besser zu verstehen.

Die Wellenüberwachung ist daher für mehrere Bereiche wichtig.

Ozeanographische Forschung

Wellenbeobachtungen helfen Forschern, die Wechselwirkung zwischen Wind, Wellen, Strömungen und anderen ozeanographischen Prozessen zu untersuchen.

Küsteningenieurwesen

Zuverlässige Wellendaten sind unerlässlich für die Planung und Bewertung von Küstenbauwerken wie beispielsweise:

Wellenbrecher
Seemauern
Molen
Häfen
Offshore-Strukturen
Marineoperationen

Die Wellenbedingungen können die Sicherheit und Effizienz folgender Systeme beeinflussen:

Schiffsbetrieb
Marinekonstruktionen
Offshore-Wartung
Ozeanographische Untersuchungen
Aquakulturaktivitäten
Umweltüberwachung

Langfristige Wellenbeobachtungen können zu Studien über Küstenerosion, Sedimenttransport, Küstenlinienveränderungen und marine Umweltdynamik beitragen.

Welche Parameter kann ein Wellensensor messen?

Ein Wellenüberwachungssystem kann verschiedene Eigenschaften der Meeresoberfläche messen.

Wellenhöhe

Die Wellenhöhe ist einer der wichtigsten Parameter bei der Wellenbeobachtung.

Es beschreibt den vertikalen Unterschied zwischen Wellenkamm und Wellental.

Für Anwendungen im Bereich der Meeresüberwachung können Informationen über die Wellenhöhe genutzt werden, um die Seegangsbedingungen zu bewerten und Veränderungen der Wellenenergie zu identifizieren.

Signifikante Wellenhöhe

Die signifikante Wellenhöhe (Hs) wird häufig verwendet, um den Gesamtzustand eines Wellenfeldes zu beschreiben.

Sie liefert eine statistische Darstellung der größeren Wellen innerhalb einer beobachteten Wellenaufzeichnung und findet breite Anwendung in der Ozeanographie und im Meeresingenieurwesen.

Wellenperiode

Die Wellenperiode beschreibt das Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Wellen, die einen Bezugspunkt passieren.

Die Wellenperiode liefert zusätzliche Informationen über die Eigenschaften und die Energieverteilung des beobachteten Wellenfeldes.

Die Kombination von Wellenhöhe und Wellenperiode liefert eine aussagekräftigere Beschreibung der Seebedingungen als jeder Parameter allein.

Wellenrichtung

Für Anwendungen, die Richtungsinformationen über Wellen erfordern, kann ein geeignetes Wellenüberwachungssystem auch die Richtung bestimmen, aus der die Wellen eintreffen.

Richtungsangaben können Folgendes unterstützen:

Küsteningenieurwesen
Wellenmodellierung
Sedimenttransportstudien
Offshore-Engineering
Ozeanographische Forschung
Wie funktioniert ein Wellensensor?

Unterschiedliche Wellensensoren verwenden unterschiedliche Messprinzipien.

Je nach Gerätekonstruktion können Wellenmessungen durch die Erfassung von Änderungen in folgenden Bereichen durchgeführt werden:

Wasserspiegelhöhe
Unterwasserdruck
Bewegung von Wasserteilchen
Akustische Signale
Bewegung einer schwimmenden Plattform

Das Messsystem erfasst eine kontinuierliche Zeitreihe und verarbeitet die Daten, um Welleneigenschaften zu bestimmen.

Ein typischer Wellenüberwachungsprozess lässt sich wie folgt zusammenfassen:

Wellenbewegung → Sensormessung → Datenerfassung → Signalverarbeitung → Wellenparameter

Die verarbeiteten Daten können dann je nach Systemkonfiguration lokal gespeichert oder an eine Überwachungsplattform übertragen werden.

FrankStar Wellensensor 2.0

Der Wave Sensor 2.0 von FrankStar ist für Anwendungen konzipiert, bei denen kompakte Größe, geringer Stromverbrauch und bequeme Installation wichtig sind.

Der Sensor verfügt über mehrere Funktionen, die die Beobachtung von Meereswellen vereinfachen sollen.

Extrem niedriger Stromverbrauch

Der Wave Sensor 2.0 hat einen Stromverbrauch von ca. 0,08 W.

Ein geringer Stromverbrauch ist besonders wertvoll für autonome maritime Überwachungssysteme, bei denen das verfügbare Energiebudget begrenzt ist.

Dadurch eignet sich der Sensor für die Integration mit:

Ozeanographische Bojen
Solarbetriebene Überwachungsplattformen
Autonome Beobachtungssysteme
Ferne Meeresstationen
Kompakt und einfach zu installieren

Das kompakte Design vereinfacht die Installation und Integration.

Für Außendienstteams, die mit Geräten zur maritimen Beobachtung arbeiten, kann eine Verkürzung der Installationszeit die Bereitstellung und Wartung effizienter gestalten.

Der Wave Sensor 2.0 ist für eine Installation in etwa 5 Minuten ausgelegt und hilft Anwendern, den Sensor schnell für Feldbeobachtungen zu konfigurieren.

Hochtemperaturbeständigkeit

Der Sensor ist für den Einsatz unter anspruchsvollen Umgebungsbedingungen ausgelegt, einschließlich maritimer Umgebungen, in denen die Geräte erhöhten Temperaturen ausgesetzt sein können.

Daher ist die Anpassungsfähigkeit an die Umwelt ein wichtiger Faktor bei langfristigen Einsätzen.

Ein-Port-Design

Die Ein-Port-Konfiguration vereinfacht die Systemintegration und Installation.

Besonders nützlich kann dies bei der Integration des Wellensensors in kompakte Überwachungsplattformen sein, bei denen Platz und Anschlussschnittstellen sorgfältig verwaltet werden müssen.

Anwendungen von Wellensensoren
Ozeanographische Bojen

Wellensensoren werden üblicherweise in ozeanographische Bojen integriert, um kontinuierlich Informationen über die Oberflächenwellenbedingungen zu liefern.

Eine Boje kann Wellenmessungen mit folgenden Messungen kombinieren:

Meteorologische Sensoren
CTD-Sensoren
Wasserqualitätssensoren
ADCPs
GNSS-Positionierung
Satellitenkommunikation

Dadurch entsteht eine Plattform zur Beobachtung der Ozeane mit mehreren Parametern.

Küstenüberwachung

Wellensensoren können an Küstenüberwachungsstandorten installiert werden, um Veränderungen der lokalen Wellenbedingungen zu beobachten.

Langzeitbeobachtungen können die Forschung in folgenden Bereichen unterstützen:

Küstenerosion
Sedimenttransport
Küstenlinienveränderungen
Wellenklima
Küstengefahren
Offshore-Engineering

Die Wellenbedingungen spielen eine wichtige Rolle bei der Konstruktion und dem Betrieb von Offshore-Anlagen.

Wellendaten können Ingenieurstudien unterstützen für:

Offshore-Plattformen
Marine erneuerbare Energiesysteme
Unterwasserinfrastruktur
Offshore-Konstruktionen
Einsatz von Marineausrüstung
Hafen- und Hafenüberwachung

Die Wellenbedingungen innerhalb und um Häfen können die Navigation, das Anlegen von Schiffen und den Hafenbetrieb beeinträchtigen.

Wellensensoren können standortspezifische Daten liefern, die die Hafenplanung und die operative Überwachung unterstützen.

Meeresforschung

Forschungseinrichtungen können Wellensensoren nutzen, um Felddaten für ozeanographische Studien, die Validierung numerischer Modelle und Langzeitbeobachtungsprogramme zu sammeln.

Integration von Wellensensoren mit anderen maritimen Instrumenten

Wellendaten gewinnen noch mehr an Wert, wenn sie mit anderen ozeanographischen Messungen kombiniert werden.

Zum Beispiel:

Wellensensor + CTD + ADCP

kann Informationen liefern über:

Oberflächenwellen
Temperatur
Salzgehalt
Wassertiefe
Aktuelle Geschwindigkeit

Eine integrierte Boje kann außerdem Folgendes kombinieren:

Wellensensor + Wettersensor + Wasserqualitätssensoren + GNSS + Satellitenkommunikation

Dies ermöglicht es, über eine einzige Plattform verschiedene Arten von marinen Umweltdaten zu erfassen.

Derartige integrierte Beobachtungssysteme gewinnen für die langfristige und autonome Ozeanüberwachung zunehmend an Bedeutung.

Wellensensor vs. Wellenüberwachungsboje

Ein Wellensensor und eine Wellenüberwachungsboje sind zwar verwandt, aber dennoch unterschiedliche Komponenten.

Ein Wellensensor ist das Messgerät, das für die Erfassung wellenbezogener Daten zuständig ist.

Eine Wellenüberwachungsboje ist die komplette Beobachtungsplattform, die neben dem Wellensensor auch Stromversorgung, Datenerfassung, Kommunikation, Positionierung und andere Sensoren umfassen kann.

Mit anderen Worten:

Wellensensor = Messkomponente

Wellenüberwachungsboje = Komplette Beobachtungsplattform

Diese Unterscheidung ist bei der Entwicklung eines Ozeanüberwachungssystems wichtig, da der Sensor mit der ausgewählten Boje, dem Datenerfassungssystem, der Stromversorgung und der Kommunikationsarchitektur kompatibel sein muss.

Was sollten Sie bei der Auswahl eines Wellensensors beachten?

Vor der Auswahl eines Wellenüberwachungssensors sollten mehrere Faktoren berücksichtigt werden.

Messparameter

Ermitteln Sie, ob für das Projekt Wellenhöhe, Wellenperiode, Wellenrichtung, Wellenspektrum oder mehrere Wellenparameter erforderlich sind.

Stromverbrauch

Bei autonomen Bojen und abgelegenen Stationen kann ein geringer Stromverbrauch die Systembetriebszeit erheblich beeinflussen.

Installation

Berücksichtigen Sie die Installationsmethode, die Montagekonstruktion, die Anschlussschnittstelle und die voraussichtliche Einsatzzeit.

Umweltbedingungen

Der Sensor sollte für die zu erwartende Temperatur, den Salzgehalt, die Wellenbedingungen und die Dauer der Unterwasser- oder Meeresexposition geeignet sein.

Datenschnittstelle

Der Sensor sollte mit dem von der Überwachungsplattform verwendeten Datenerfassungssystem kompatibel sein.

Systemintegration

Falls das Projekt eine Überwachung mehrerer Parameter erfordert, sollte der Wellensensor in der Lage sein, sich mit anderen Instrumenten wie CTDs, ADCPs, meteorologischen Sensoren und Wasserqualitätssensoren zu integrieren.

Warum sollten Sie sich für Wellenüberwachungsgeräte von FrankStar entscheiden?

Die FrankStar Technology Group bietet Ausrüstung für die Überwachung von Meeres-, Ozeanographie-, Hydrologie-, Umwelt- und Meteorologiegebieten an.

Unser Angebot an Produkten zur Meeresbeobachtung umfasst:

Wellensensoren
Gezeiten- und Wellenmesser
Ozeanographische Bojen
Treibende Beobachtungsbojen
CTD-Systeme
ADCP Current Profilers
Wasserqualitätssensoren
Meteorologische Sensoren
Radar-Wasserstandssysteme

Dieses Produktportfolio ermöglicht die Integration von Wellenmessungen in größere maritime Beobachtungssysteme gemäß den spezifischen Projektanforderungen.

Der Wave Sensor 2.0 zeichnet sich durch einen Stromverbrauch von ca. 0,08 W, ein kompaktes Design, hohe Temperaturbeständigkeit, eine Ein-Port-Konfiguration und eine einfache Installation aus und eignet sich daher besonders für Anwendungen, bei denen ein geringer Stromverbrauch und eine einfache Integration wichtig sind.

Abschluss

Ein zuverlässiger Wellensensor ist ein wichtiger Bestandteil moderner Ozean- und Küstenüberwachungssysteme.

Durch die Messung von Welleneigenschaften wie Wellenhöhe und Wellenperiode liefern Wellensensoren wichtige Informationen für die ozeanographische Forschung, den Küsteningenieurwesen, maritime Operationen, die Umweltüberwachung und Offshore-Anwendungen.

Bei der Auswahl eines Wellensensors sollten für autonome und integrierte Beobachtungssysteme Faktoren wie Stromverbrauch, Installation, Umweltbeständigkeit, Datenschnittstelle und Systemkompatibilität berücksichtigt werden.

Der Wave Sensor 2.0 von FrankStar wurde für kompakte und effiziente maritime Beobachtungssysteme entwickelt und eignet sich dank seines geringen Stromverbrauchs und der einfachen Installation für eine breite Palette von Anwendungen im Bereich der Meeresüberwachung.

Suchen Sie einen Wellensensor für Ihr ozeanografisches oder küstennahes Überwachungsprojekt? Kontaktieren Sie FrankStar, um Ihre Anforderungen an die Wellenmessung und die Systemkonfiguration zu besprechen.