CN103121498A - 防生物附着海洋浮标 - Google Patents

Abstract

一种防生物附着海洋浮标，包括浮力支撑机构及设于浮力支撑机构上的浮标箱体，浮标箱体内具有纵向通道，该纵向通道底端开口形成舱口，浮标箱体内设有一升降机构，一仪器架通过升降机构能升降地进出浮标箱体的舱口，该仪器架内设有传感器，并且，所述的海洋浮标处于使用状态下，前述的浮标箱体底面高于水面。与现有技术相比，本发明的优点在于：浮标箱体通过浮力支撑机构而位于水面上，仪器架的使用通过升降机构的动作来完成，仪器架未使用时，上升至浮标箱体内，可以避免与海水长时间接触，能有效防止海洋生物附着，延长维护周期。

Description

防生物附着海洋浮标

技术领域

本发明涉及一种海洋浮标。

背景技术

海洋环境监测是海洋开发与保护的重要手段，海洋环境状况及其变化趋势备受关注。海洋浮标是海洋环境监测的常用平台，是海洋监测仪器布放的载体。全项目的海洋浮标分为水上和水下两部分。水上部分装有多种气象要素传感器，分别测量风速。风向。气压。气温和湿度等气象要素；水下部分有多种水文要素的传感器，分别测量波浪。海流。潮位。海温和盐度等海洋传感要素。各传感器产生的信号，通过仪器自动处理，由发射机定时发出，地面接收站将收到的信号进行处理，就得到了人们所需的资料。有的浮标建立在离陆地很远的地方，便将信号发往卫星，再由卫星将信号传送到地面接收站。

大多数海洋浮标是由蓄电池供电进行工作的。但由于海洋浮标远离陆地，换电池不方便，现在有不少海洋浮标装备太阳能蓄电设备，有的还利用波能、太阳能蓄电，大大减少了换电池的次数，使海洋浮标更简便、经济。

现有大多数海洋浮标由于漂浮在水面上，面临着抗风浪和防附着两个最大的问题：其一，浮标箱体浮在水面，波浪尤其是大风浪天气下的风浪对浮标箱体存在很大的安全隐患。其二，浮标箱体中的仪器长期浸泡在海水中，容易附着生物，导致仪器使用寿命缩短，维护周期缩短，维护成本增加。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种防生物附着的海洋浮标。

本发明所要解决的又一个技术问题是提供能减少海浪冲击的海洋浮标。

本发明所要解决的又一个技术问题是能实现海洋环境要素剖面测量的海洋浮标。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种防生物附着海洋浮标，包括浮力支撑机构及设于浮力支撑机构上的浮标箱体，前述的浮标箱体内设有数据采集传输机构，其特征在于所述的浮标箱体内具有纵向通道，该纵向通道底端开口形成舱口，所述的浮标箱体内设有一升降机构，一仪器架通过升降机构能升降地进出浮标箱体的舱口，该仪器架内设有能向前述数据采集传输机构提供数据信号的传感器，并且，所述的海洋浮标处于使用状态下，前述的浮标箱体底面高于水面。

作为优选，所述的升降机构可以包括

电机，用于提供动力，动力输出端连接有变速箱；

绳鼓，能转动地横向设置于纵向通道内并正对舱口，一端与前述变速箱的动力输出端相连接；

滑动驱动杆，能转动地设置于纵向通道内并正对舱口，该滑动驱动杆平行绳鼓且位于绳鼓上方；

滑块，设于前述的滑动驱动杆上并在滑动驱动杆转动的状态下能水平移动；

传动齿轮组，动力输入端与前述变速箱的动力输出端相连接，动力输出端与前述的滑动驱动杆相连接；

滑轮，设于前述浮标箱体内并位于滑动驱动杆上方；以及

拉索，一端连接于仪器架外端面，另一端依次通过滑轮、滑块后连接于绳鼓上。

进一步，所述纵向通道内设有锁座，该锁座具有纵向成型的锁孔，所述的拉索贯穿通过该锁孔，对应地，所述的拉索上设有与前述锁孔能锁合的锁杆，该锁杆靠近仪器架设置。

所述锁座的锁孔后端填充有除水棉。除水棉可以去除电缆上的海水，可以避免浮标箱体内积累过量的海水。

为实现自动锁合，所述纵向通道内设有一能启闭电机的驱动电源的触碰开关，该触碰开关的触碰杆向下伸出，对应地，所述的拉索或仪器架外壁上设有一与前述触碰杆触碰后能切断电机驱动电源的触碰板。

所述的浮标箱体内设有水箱，该水箱内设清洗泵，该清洗泵连接有喷头，该喷头设于纵向通道的内侧壁，水箱内为淡水，来源于浮标箱体收集的雨水。纵向通道的内侧壁还设有清洗传感器，当仪器架上升固定后，喷头自动喷水，有利于延长仪器使用寿命。

作为优选，所述的浮标箱体外形呈六边形，所述的纵向通道成型于浮标箱体中心，所述的浮力支撑机构可以包括金属管、第一连接板、高密度聚乙烯管及第二连接板，前述第一连接板的上端面纵向设置有呈等边三角形布置的三根金属管，下端面纵向设置有呈等边三角形布置的三根高密度聚乙烯管，三根金属管的顶端分别连接于浮标箱体的三个支撑点上，该三个支撑点连线围成一个等边三角形，前述的第二连接板则设于三根高密度乙烯管的底端。

进一步，所述的第二连接板上连接有锚绳，该锚绳的末端设有锚块。

所述高密度乙烯管的下端部内填充有配重料。可以是浮力支撑机构始终保持竖直状态。

与现有技术相比，本发明的优点在于：浮标箱体通过浮力支撑机构而位于水面上，仪器架的使用通过升降机构的动作来完成，首先，仪器架未使用时，上升至浮标箱体内，可以避免与海水长时间接触，能有效防止海洋生物附着，延长维护周期；其次，将仪器架沿水深升降操作，可以用于测量不同深度水环境参数，从而实现海洋环境要素剖面测量；再则，浮标箱体位于水面以上，减少波浪冲击概率，能保证浮标的长期稳定的处于良好的工作状态。

附图说明

图1为实施例结构示意图。

图2为图1中浮标箱体的俯视放大图。

图3为图2中沿B-B方向的剖视图。

图4为图2中沿C-C方向的剖视图。

图5为图3中仪器架下降后结构示意图。

图6为图1中沿A-A方向的放大剖视图。

图7为图1中第一连接板的放大图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，本实施例中的防生物附着海洋浮标包括浮力支撑机构2及设于浮力支撑机构上的浮标箱体1，浮标箱体内1设有数据采集传输机构和升降机构，浮标箱体1内具有纵向通道12，该纵向通道12底端开口形成舱口。浮标箱体1外形呈六边形(见图2所示)，纵向通道12成型于浮标箱体1中心(见图3所示)。海洋浮标处于使用状态下，浮标箱体1底面高于水面。

结合图6和图7所示，浮力支撑机构2包括金属管21、第一连接板22、高密度聚乙烯管(又称HDPE管)23及第二连接板25，第一连接板22的上端面纵向设置有呈等边三角形布置的三根金属管21，金属管21可以采用不锈钢管，第一连接板22的下端面纵向设置有呈等边三角形布置的三根高密度聚乙烯管23，三根金属管21的顶端分别连接于浮标箱体的三个支撑点11上，三个支撑点11连线围成一个等边三角形，第二连接板25则设于三根高密度乙烯管的底端。第二连接板25上连接有三根锚绳26，每个锚绳26的末端设有锚块27，锚块27也是呈等边三角形布置。高密度乙烯管23的下端部内填充有配重料24，这样的设计可以保证浮力支撑机构2始终处于竖直状态，从而保证浮标箱体1为稳定性。

结合图3、图4和图5所示，仪器架4通过升降机构能升降地进出浮标箱体1的舱口，该仪器架内设有能向数据采集传输机构提供数据信号的传感器55。数据采集传输机构包括采集模块51、信号传输模块52、电池组15、天线54及控制模块53，采集模块51用于收集传感器55发来的数据信号；信号传输模块52能将采集模块51的信号传输至天线54，天线54将数据无线发送至服务器端。浮标箱体1外端面设有太阳能板14，太阳能板14能可以向电池组15充电，电池组15向整个工作系统供电。控制模块53可以数据采集传输机构。

升降机构包括电机31、绳鼓34、滑动驱动杆35、滑块36、传动齿轮组33、滑轮37及拉索44，电机31用于提供动力，动力输出端连接有变速箱32，电机31受控于控制模块53；绳鼓34能转动地横向设置于纵向通道12内并正对舱口，一端与变速箱32的动力输出端相连接；滑动驱动杆35能转动地设置于纵向通道12内并正对舱口，该滑动驱动杆35平行绳鼓34且位于绳鼓34上方；滑块36设于滑动驱动杆35上并在滑动驱动杆35转动的状态下能水平移动。

传动齿轮组33动力输入端与变速箱32的动力输出端相连接，动力输出端与滑动驱动杆35相连接，具体地，传动齿轮组33包括相互啮合传动的主动齿轮和从动齿轮，主动齿轮设于变速箱32输出端，从动齿轮设于滑动驱动杆35的端部。滑轮37设于浮标箱体1内并位于滑动驱动杆35上方。

拉索44一端连接于仪器架4外端面，另一端依次通过滑轮37、滑块36后连接于绳鼓34上，本实施例中有三根拉索44用于吊挂，在升降过程中，可以避免水流冲击下出现仪器架扭转，减小横向漂移，提高仪器架稳定性，拉索44可以采用不锈钢丝制作。

电机31带动绳鼓34和滑动驱动杆35一起转动，同时滑块36水平移动，这样拉索44就在绳鼓34的长度方向上均匀绕制，不容易在某处积累起来。

传感器55连接有电缆56，电缆56通到浮标箱体1内，浮标箱体1内有专门用于放置电缆的电缆箱15，电缆56升降过程中通过浮标箱体内的滑轮57。

浮标箱体的纵向通道12内设有锁座38，该锁座38具有纵向成型的锁孔，拉索44贯穿通过该锁孔，对应地，拉索44上设有与锁孔能锁合的锁杆41，该锁杆41靠近仪器架设置。仪器架4升上来后通过锁座和锁杆锁合，进一步提高其稳定性。锁座38的锁孔后端填充有除水棉39，除水棉39可以去除电缆上的海水，可以避免浮标箱体1内积累过量的海水。

纵向通道12内设有一能启闭电机驱动电源的触碰开关43，该触碰开关的触碰杆431向下伸出，对应地，拉索44上设有一与触碰杆431触碰后能切断电机驱动电源的触碰板42，该触碰板42靠近仪器架4设置。

本实施例中的纵向通道12内设有隔板19，隔板19上具有供拉索44通过的通孔，锁座38和触碰开关43均设置于隔板19上。

浮标箱体1内设有水箱13，该水箱13内设有受控于控制模块53的清洗泵6，该清洗泵6连接有喷头61，该喷头61设于纵向通道12的内侧壁。喷头61可以向仪器架4喷液，能去仪器架4上的附着物。水箱13内为淡水，来源于浮标箱体收集的雨水，雨水从浮标箱体的集雨孔131孔进入到水箱13。纵向通道的内侧壁还设有与控制模块53连接的清洗传感器(图中无显示)，当仪器架上升固定后，喷头61自动喷水，有利于延长仪器使用寿命。

浮标箱体通过浮力支撑机构而位于水面上，仪器架的使用通过升降机构的动作来完成，首先，仪器架未使用时，上升至浮标箱体内，可以避免与海水长时间接触，能有效防止海洋生物附着，延长维护周期；其次，将仪器架沿水深升降操作，可以用于测量不同深度水环境参数，从而实现海洋环境要素剖面测量；再则，浮标箱体位于水面以上，减少波浪冲击概率，能保证浮标的长期稳定的处于良好的工作状态。

Claims (9)

1.一种防生物附着海洋浮标，包括浮力支撑机构及设于浮力支撑机构上的浮标箱体，前述的浮标箱体内设有数据采集传输机构，其特征在于所述的浮标箱体内具有纵向通道，该纵向通道底端开口形成舱口，所述的浮标箱体内设有一升降机构，一仪器架通过升降机构能升降地进出浮标箱体的舱口，该仪器架内设有能向前述数据采集传输机构提供数据信号的传感器，并且，所述的海洋浮标处于使用状态下，前述浮标箱体的底面高于水面。

2.根据权利要求1所述的防生物附着海洋浮标，其特征在于所述的升降机构包括

电机，用于提供动力，动力输出端连接有变速箱；

绳鼓，能转动地横向设置于纵向通道内并正对舱口，一端与前述变速箱的动力输出端相连接；

滑动驱动杆，能转动地设置于纵向通道内并正对舱口，该滑动驱动杆平行绳鼓且位于绳鼓上方；

滑块，设于前述的滑动驱动杆上并在滑动驱动杆转动的状态下能水平移动；

传动齿轮组，动力输入端与前述变速箱的动力输出端相连接，动力输出端与前述的滑动驱动杆相连接；

滑轮，设于前述浮标箱体内并位于滑动驱动杆上方；以及

拉索，一端连接于仪器架外端面，另一端依次通过滑轮、滑块后连接于绳鼓上。

3.根据权利要求2所述的防生物附着海洋浮标，其特征在于所述纵向通道内设有锁座，该锁座具有纵向成型的锁孔，所述的拉索贯穿通过该锁孔，对应地，所述的拉索上设有与前述锁孔能锁合的锁杆，该锁杆靠近仪器架设置。

4.根据权利要求3所述的防生物附着海洋浮标，其特征在于所述锁座的锁孔后端填充有除水棉。

5.根据权利要求3所述的防生物附着海洋浮标，其特征在于所述纵向通道内设有一能启闭电机的驱动电源的触碰开关，该触碰开关的触碰杆向下伸出，对应地，所述的拉索或仪器架外壁上设有一与前述触碰杆触碰后能切断电机驱动电源的触碰板。

6.根据权利要求3所述的防生物附着海洋浮标，其特征在于所述的浮标箱体内设有水箱，该水箱内设有清洗泵，该清洗泵连接有喷头，该喷头设于纵向通道的内侧壁。

7.根据权利要求1所述的防生物附着海洋浮标，其特征在于所述的浮标箱体外形呈六边形，所述的纵向通道成型于浮标箱体中心，所述的浮力支撑机构包括金属管、第一连接板、高密度聚乙烯管及第二连接板，前述第一连接板的上端面纵向设置有呈等边三角形布置的三根金属管，下端面纵向设置有呈等边三角形布置的三根高密度聚乙烯管，三根金属管的顶端分别连接于浮标箱体的三个支撑点上，该三个支撑点连线围成一个等边三角形，前述的第二连接板则设于三根高密度乙烯管的底端。

8.根据权利要求7所述的防生物附着海洋浮标，其特征在于所述的第二连接板上连接有锚绳，该锚绳的末端设有锚块。

9.根据权利要求7所述的防生物附着海洋浮标，其特征在于所述高密度乙烯管的下端部内填充有配重料。

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