CN101858978B - 多浮子碟片式溢油跟踪浮标 - Google Patents

Abstract

一种多浮子碟片式溢油跟踪浮标，由一柔性轻质碟片、碟片上的小浮子、电子设备密封壳体和密封壳体内的电子设备组成。所述碟片和小浮子能够提高其与油膜和风的接触面积，增加对油膜跟踪的准确性；所述电子设备密封壳体由非金属材料制成；所述内置的电子设备由定位、通信模块和电源组成。浮标还装有定向反光标志、雷达反射金属片，便于飞机、船只在海上搜寻。该设计构思新颖，结构独特，目的为船舶、石油钻探平台等溢油事故应急反应指挥决策部门，快速寻找水面溢油实施污染控制，提供位置数据。

Description

多浮子碟片式溢油跟踪浮标

(一)技术领域

溢油跟踪定位浮标是安装有定位和通信系统的用于跟踪水面油膜的电子信息装置。当发生海上船舶溢油污染事故后，应急反应人员及时将该浮标装置用船只或飞行器投放到溢油区域，依据所获得的水面溢油扩散范围、方向等数据，为控制污染决策服务。该技术属于海洋环境保护领域。

(二)背景技术

水面油膜主要是流和风的合力作用使其在水表面迁移运动，采用漂流浮标准确跟踪水面油膜，要求浮标体与油膜在水面的运动状态有良好的相关性，因此溢油跟踪定位浮标的浮标体的表面结构设计非常重要。

采用具有定位和通信功能的浮标装置跟踪水面溢油，目前国内外已有研究和多项专利，但在具有良好的随水表层流、风运动和对油膜具有“抓”力的浮标体结构设计上，没有质的突破。

国内外一般的溢油跟踪浮标装置采用的浮标体结构设计基本类似，即采用一个浮子或浮板提供浮力，内置GPS定位，海事卫星或其它通信设备构成。由于质量分配和外形结构上的局限性，实际跟踪油膜的性能尚存在明显缺陷。如加拿大的一种产品和国内的几种专利，均为在一个球形的密闭壳体内装置有JPS或其它通信定位仪，海事卫星、北斗通信卫星或GPRS网络通信设备；如日本的一个专利采用薄形壳体，内置类似电子设备；但这些产品或专利在随水流和风的作用跟踪水面油膜上没有本质的区别。

随着我国经济的发展和国家对海洋环境保护的重视，我国海事、海洋、渔业和海洋石油开发等部门，在应对海洋石油污染的应急反应措施方面，提出了有关这类浮标设备配备的需求，跟踪性能的好坏直接影响技术和产品的发展。

本专利主要是在浮标体结构设计上突破现有的技术缺陷，采用一较大的碟片作为柔性连接件，碟片中心设置一密封壳体，壳体内置定位、通信、电源等电子设备，碟片上连接有若干浮子。此独特的多浮子设计构成了一个表面积大、随波性好、对油膜黏附力强的新的溢油跟踪浮标装置。该浮标体结构与目前现有技术比较，能够与水面油膜有更好的粘着性和随水表面风、流迁移运动的特性。本专利技术在国内外尚属首创，具有很强的应用推广价值。

(三)发明的内容

1.目的

本发明的目的在于提供一种多浮子碟片式溢油跟踪浮标，该浮标在浮标体结构设计上突破现有产品和专利的技术缺陷，能更为准确地获得水面溢油飘移轨迹信息，为应急反应指挥部门快速寻找水面溢油实施污染控制，提供位置数据。

2.技术方案

本发明是一种溢油跟踪浮标，该浮标包括一碟片、碟片上安装的若干浮子，电子设备密封壳体等部分组成。

所述碟片的主要作用是为若干浮子单元和电子设备密封壳体提供柔性连接，通过碟片和浮子单元增大与表面水流、风流和油膜的接触面积并具有良好的随波性和抗风浪冲击性；所述碟片采用轻质柔性材料制成，例如工程塑料板、聚酯纤维板，碟片能够弯曲和展平，其厚度不大于3毫米；碟片直径至少大于密封壳体直径3倍，可以根据实际情况，扩大和做成所需要的形状；为了使浮标减少波浪的影响，碟片上开有多个波浪透能孔。

所述浮子分布在碟片两面电子设备密封壳体周围，数量不少于4个，材料使用聚氨酯泡沫塑料、轻木等制成；可以根据实际情况，将浮子做成所需要的形状，也可以增加浮子的数量，浮子与碟片用栓销或胶粘剂进行连接；浮子的主要作用是提供一定的浮力，提高对水表流和风的摩擦力并能对水面油膜产生“抓”力。

所述电子设备密封壳体采用非金属材料制成，例如玻璃钢、工程塑料，以保证壳体内电子设备正常对外无线通信；该壳体在碟片中心放置，壳体大小和形状取决于内部的电子设备；壳体的作用除了保护电子设备外，同时提供一定的浮力。

所述碟片与所述密封壳体之间通过连接器连接，所述连接器采用不生锈的金属或非金属材料制成，根据需要可以制成万向的，以使密封壳体随重心自行翻转无线天线位置朝上。

所述密封壳体内还装有用于定位和通信的电子设备模块或设备，例如GPS定位，GPRS、海事卫星通信模块。

在所述碟片上还可以设置波浪透能孔，其位置不应与浮子位置重合，数量不少于4个，数量和形状可以根据实际情况而定。

除了上述主要技术方案外，本发明溢油跟踪浮标还包括利用碟片和浮子提供的表面积，辅助安装定向反光标志、太阳能电池板、雷达信号反射金属薄片以增强浮标的功能。所述定向反光标志的作用是便于夜间飞机和船只对浮标的回收搜寻；所述太阳能电池板的作用是对壳体内的蓄电池充电；所述雷达信号反射金属薄片的作用是利于船只、飞机的雷达对浮标的回收搜寻。

3.有益效果

本发明优点及功效在于：该设计构思新颖，结构独特，不仅能比现有技术溢油跟踪浮标在跟踪水面溢油性能上具有优势，而且制作方便，使用灵活和价格低廉，能为船舶、石油钻探平台等溢油事故应急反应指挥决策部门，提供可靠的溢油跟踪帮助。

(四)附图说明

图1为本发明的侧视示意图

图2为本发明的俯视、背视示意图

图3为本发明的密封壳体内电子设备原理图

图中符号及标号说明如下：

1碟片    2浮子    3电子设备密封壳体    4连接器    5波浪透能孔    6定向反光标志    7太阳能电池板    8雷达信号反射金属薄片    9壳体内的电子设备(详见图3)

(五)具体实施方式

如图1、图2所示，本发明一种多浮子碟片式溢油跟踪浮标，该浮标包括：轻质柔性碟片1，若干浮子2，电子设备密封的壳体3，连接器4，波浪透能孔5，定向反光标志6，太阳能电池板7，雷达信号反射金属薄片8和壳体内的电子设备9。

碟片1采用工程塑料板、聚酯纤维板等轻质柔性的材料，其厚度应使其在具有支撑浮标整体强度的同时，具备一定的弯曲和展平的能力，碟片的厚度不大于3毫米；碟片的中心部位设有边缘加固的法兰状圆孔，用于安装电子设备密封的壳体3；碟片的直径大于壳体直径的3倍以提供足够的浮子安装面积，同时又是定向反光标志、太阳能电池板和雷达信号反射金属薄片的依托物，碟片上开有多个波浪透能孔；

浮子2的形状可以是圆形、方形或其它形状，材料为聚氨酯泡沫塑料，中心穿过尼龙、PVC材料制成的螺栓与碟片1进行固定，浮子安装在碟片的两面，浮子表面须做防渗水处理，数量不少于4个；

密封壳体3其大小和形状取决于壳体内的定位、通信、电源等电子设备；密封壳体与碟片间的法兰孔用尼龙、PVC材料制成的螺栓固定，壳体应采用O形圈、密封胶等进行防水密闭；

碟片1与密封壳体3之间通过螺丝固定或连接器4连接，所述连接器4采用不生锈的金属或非金属材料制成，根据需要可以制成万向的，以使密封壳体随重心自行翻转无线天线位置朝上。

波浪透能孔5至少为4个，孔为通孔，直径不小于5毫米；

定向反光标志6可依浮标的性能要求配置，工艺用超微玻璃珠涂敷或用成品定向反光材料粘附在碟片、电子设备壳体或浮子之上，其总面积不应小于碟片表面积的20％，但不应该与太阳能电池板的位置相重合；

太阳能电池板7可依浮标的性能需要设置，其数量和大小取决于密封壳体内的电子设备功耗；电池板单元通过胶粘剂或机械的方式与浮子表面固定，之间用导线进行连接；电池板和连接线应作防水密封处理；

雷达信号反射金属薄片8可依浮标的性能要求配置，材料用铝皮或不锈钢薄板，工艺采用胶粘剂贴附在碟片或浮子之上，其总面积不应小于碟片面积的20％，但不应该与太阳能电池板的位置相重合。

所述壳体内的电子设备9可依用户对浮标的性能需要配置，例如GPS跟踪定位仪，GPRS网络通信模块，海事卫星或铱星或北斗通信卫星设备；采用锂离子或铅酸充电电池或其它一次性电池供电；

当实施了本多浮子碟片式溢油跟踪浮标设计后，该装置作为一种溢油跟踪定位浮标设备可以在发生溢油事故后从飞机或船只上投入到水面，依照其良好的随水表面流和风的运动特性和具有的油膜“抓”力，跟随水表油膜运动并由壳体内的电子设备发出准确的溢油位置信息。

当实施了本多浮子碟片式溢油跟踪浮标辅助安装设计后，夜间通过飞机和船只的探照灯照射，浮标表面的定向反光标志被动发光，有利对浮标的搜寻；通过浮标表面的雷达信号反射金属薄片对雷达波的反射作用，飞机和船只上的人员易于寻找浮标；通过太阳能电池板的充电作用，可以使浮标电池体积缩小，工作时间增加并有助于浮标的小型化。

Claims (10)

1.一种多浮子碟片式溢油跟踪浮标，其特征在于：该浮标包括碟片，浮子及电子设备密封壳体；

所述碟片采用轻质柔性材料制成，所述浮子安装在所述碟片的两面，所述电子设备密封壳体放置在所述碟片中心，所述碟片与所述电子设备密封壳体之间通过螺丝固定或连接器连接。

2.根据权利要求1所述的多浮子碟片式溢油跟踪浮标，其特征在于：所述碟片直径至少大于所述电子设备密封壳体直径的三倍。

3.根据权利要求2所述的多浮子碟片式溢油跟踪浮标，其特征在于：所述碟片的厚度不大于3毫米。

4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的多浮子碟片式溢油跟踪浮标，其特征在于：所述浮子数量至少为4个。

5.根据权利要求4所述的多浮子碟片式溢油跟踪浮标，其特征在于：所述碟片上设有波浪透能孔，其位置不与浮子位置重合。

6.根据权利要求5所述的多浮子碟片式溢油跟踪浮标，其特征在于：还包括太阳能电池板。

7.根据权利要求6所述的多浮子碟片式溢油跟踪浮标，其特征在于：还包括雷达信号反射金属薄片。

8.根据权利要求7所述的多浮子碟片式溢油跟踪浮标，其特征在于：还包括定向反光标志。

9.根据权利要求1、2、3或8所述的多浮子碟片式溢油跟踪浮标，其特征在于：所述电子设备密封壳体采用非金属材料制成。

10.根据权利要求1所述的多浮子碟片式溢油跟踪浮标，其特征在于：所述电子设备密封壳体内的电子设备，是GPS定位，GPRS或海事卫星通信模块。

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