CN106476991A - 一种用于浮动式信号塔的防波浪装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于浮动式信号塔的防波浪装置及其工作方法，包括从上自下依次连接的防波装置浮筒、防波筒系统以及张力腿系统，防波筒系统包括一级防波筒、可上下移动套在一级防波筒内的二级防波筒，一级防波筒及二级防波筒上下均无盖，一级防波筒及二级防波筒的筒壁设有若干个防波孔。本发明设置于信号塔外围，为张力腿式浮动装置，可有效减缓大风、浪、流对信号塔平台的冲击，降低风浪载荷对信号塔平台正常作业的影响，改善了系泊环境，并阻挡了海洋漂浮污染物进入信号塔平台。

Description

一种用于浮动式信号塔的防波浪装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种用于浮动式信号塔的防波浪装置及其工作方法，属于信号塔技术领域。

背景技术

信号塔是网络运营商建立的一种信号发射装置，在通信传播中起着中继器的作用，又是指在一定的无线电覆盖区域中，通过通信交换中心，与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。在无线城市普及以后，信号塔又成为了城市WIFI的信号发射基点。信号塔在内地应用广泛，在近海岸区域也会有信号塔的信号覆盖，而在远海区域并且远离岛屿的地区，由于缺少土地这一客观条件，没有信号塔，所以几乎没有无线网络。对于远海工作平台以及远洋航行船上的工作人员来说，除了进行卫星电话通信外，无法与内地联系，十分不方便。

浮动式多功能信号塔的产生解决了上述问题。但是，由于深海区域风浪大、洋流急，系泊环境恶劣，各种海洋环境力不可避免的使信号塔发生平移、摇摆、浮沉等运动，甚至威胁设备与人员的安全，对于漂浮于海洋上的浮动式信号塔，要经受住如此海洋复杂极端环境的考验。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于浮动式信号塔的防波浪装置。

本发明还提供了上述防波浪装置的工作方法；

本发明设置于信号塔外围，为张力腿式浮动装置，可有效减缓大风、浪、流对信号塔平台的冲击，降低风浪载荷对信号塔平台正常作业的影响，改善了系泊环境，并阻挡了海洋漂浮污染物进入信号塔平台。

本发明的技术方案为：

一种用于浮动式信号塔的防波浪装置，包括从上自下依次连接的防波装置浮筒、防波筒系统以及张力腿系统，所述防波筒系统包括一级防波筒、可上下移动套在所述一级防波筒内的二级防波筒，所述一级防波筒及所述二级防波筒上下均无盖，所述一级防波筒及所述二级防波筒的筒壁设有若干个防波孔。

防波浪装置设置于信号塔外围，防波装置浮筒使防波浪装置浮在海面上，控制二级防波筒展开程度，来改变防波孔的大小，控制进入该防波浪装置的海流流量大小，通过张力腿系统使防波浪装置固定在信号塔外围的位置。

根据本发明优选的，所述防波装置浮筒包括可伸缩浮筒、若干个牵引装置，所述可伸缩浮筒上设有横梁，所述横梁上设有若干个牵引装置，所述牵引装置包括滚筒、电机、V带、牵引绳，所述滚筒上缠有所述牵引绳，通过所述V带连接所述滚筒和所述电机；所述防波筒系统还包括所述限位螺杆，所述牵引绳连接所述限位螺杆。一级防波筒筒壁内部为空心结构，二级防波筒可从一级防波筒内壁伸出和缩回，牵引绳系于限位螺杆上，限位螺杆与牵引绳系牢处位于一级防波筒底壁上面，限位螺杆穿过一级防波筒并再次穿过二级防波筒，用限位螺母固定于二级防波筒底壁外侧，通过控制限位螺杆运动从而带动二级防波筒从一级防波筒内部伸出或缩回；所述防波装置浮筒通过焊接在防波装置浮筒2下的连杆连接所述防波筒系统。为防波筒系统提供浮力。

通过电机控制滚筒转动，从而通过牵引绳控制限位螺杆的运动，控制二级防波筒展开程度，来改变防波孔的大小，控制进入该防波浪装置的海流流量大小。二级防波筒处于完全展开状态时，即不套在一级防波筒外时，防波筒系统体积最大，可以最大程度防波浪，此时其内部信号塔第一张力腿的系泊环境最好。当二级防波筒完全套在一级防波筒外时，为防波筒系统的初始状态，此时其防波孔最大，防波筒系统体积最小，便于对防波筒系统进行运输。当二级防波筒部分套在一级防波筒外，恰好处于一级防波筒上防波孔孔径最小状态时，此时进入防波筒系统内部的海流最小，其内部环境最为稳定。防波筒系统为二级可伸缩防波筒形装置，信号塔位于其中间，海流需穿过防波筒系统才能到达信号塔，可以降低波浪力对信号塔的影响，减缓波浪、洋流对信号塔正常作业的冲击。降低浮动信号塔的平移、浮沉、摇摆运动。使防波筒系统内部的洋流平静下来，大大改善了其内部信号塔的系泊环境。防波孔大小不妨碍小型海洋生物穿行，尊重自然。

根据本发明优选的，所述防波孔的面积的取值范围为0.785-12.56m²；所述一级防波筒及所述二级防波筒为上下均无盖的立方体结构。

根据本发明优选的，所述防波孔为圆形。

根据本发明优选的，所述可伸缩浮筒包括浮筒、浮筒外挡圈装置、浮筒内挡圈装置，所述浮筒外挡圈装置包括浮筒外挡圈、联轴器、外圈活塞杆、外圈液压缸，所述浮筒内挡圈装置包括浮筒内挡圈、内圈活塞杆、内圈液压缸，所述浮筒为有部分缺口的环形中空结构，所述浮筒缺口处一端、所述浮筒外挡圈、所述联轴器、所述外圈活塞杆、所述外圈液压缸、所述浮筒缺口处另一端依次连接，与所述浮筒外挡圈装置位置对应处，在所述浮筒内设置所述浮筒内挡圈装置，所述浮筒内挡圈、所述内圈活塞杆、所述内圈液压缸依次连接。

由液压系统控制内圈液压缸中的内圈活塞杆的伸缩，内圈活塞杆与浮筒内挡圈螺栓连接，从而带动浮筒内挡圈的伸缩，两个浮筒内挡圈均连接有上述连接系统，该连接系统位于浮筒的正方形部分的内部，为方便展示内部结构，将右侧浮筒隐藏显示出内部结构。由液压系统控制外圈液压缸中的外圈活塞杆的伸缩，外圈活塞杆通过联轴器与浮筒外挡圈连接，从而带动浮筒外挡圈的伸缩，两个浮筒外挡圈也均连接有上述连接系统，该连接系统位于浮筒的圆圈部分的内部，为方便展示内部连接结构，也将右侧浮筒结构部分隐藏。浮筒外挡圈与浮筒内挡圈均为空心结构，用以增加部分浮筒浮力。

根据本发明优选的，所述浮筒的外部设有浮筒外部圆圈结构，所述浮筒外部圆圈结构为扁平状中空环形结构，横截面为长方形，长方形长度取值范围为10～20m，宽度取值范围为1～2m。

浮筒外部圆圈结构的设置可以阻挡海洋漂浮污染物进入信号塔内部。

根据本发明优选的，张力腿系统包括张力腿、桩锚，所述二级防波筒底部连接若干个所述张力腿，每个所述张力腿底端连接所述桩锚。

张力腿提供张力，连接二级防波筒和桩锚，由于浮筒的张力与桩锚的重力使张力腿处于紧紧张紧状态，从而保证了整个防波浪装置的位置，使整个防波浪装置不会发生大的偏移运动。桩锚沉于海底，来决定防波浪装置所处海洋位置。防波浪装置的张力腿、桩锚固定于信号塔的外围。

根据本发明优选的，所述一级防波筒筒壁底部设有海流计。

海流计用来测量该附近海域的海流流速，并将数据传至信号塔，通过天线将信号发出。

上述防波浪装置的工作方法，具体步骤包括：

(1)通过运输船将所述防波浪装置运至信号塔周围，将所述桩锚固定在海底，通过所述浮筒以及所述张力腿系统将所述防波浪装置浮于信号塔周围；

(2)通过电机控制滚筒转动，通过牵引绳控制限位螺杆的运动，控制二级防波筒展开程度，使防波浪装置适应不同工作环境；

(3)当有工作船只进出信号塔，通过控制外圈液压缸、内圈液压缸伸缩缸分别控制浮筒外挡圈、浮筒内挡圈的伸缩，使防波浪装置在封闭空间系统与开放空间系统之间相互转换。

本发明的有益效果为：

1、本发明为二级可伸缩防波筒形装置，信号塔位于其中间，海流需穿过防波筒系统才能到达信号塔，可以降低波浪力对信号塔的影响，减缓波浪、洋流对信号塔正常作业的冲击。降低浮动信号塔的平移、浮沉、摇摆运动。使防波筒系统内部的洋流平静下来，大大改善了其内部信号塔的系泊环境。

2、本发明张力腿系统，随浮动式信号塔到达海洋的大部分区域，安装与运输方便。

附图说明

图1为本发明应用到浮动式信号塔的示意图；

图2.1为本发明所述防波浪装置的总体结构示意图；

图2.2为本发明所述防波装置浮筒的结构示意图；

图2.3为本发明所述防波筒系统的结构示意图；

图3.1为本发明所述防波筒系统初始状态示意图；

图3.2为本发明所述防波筒系统最小防波孔状态示意图；

图4为本发明所述张力腿系统结构示意图；

1、信号塔，2、防波浪装置，3、防波装置浮筒,4、防波筒系统，5、张力腿系统，6、浮筒，7、滚筒，8、v带，9、电机，10、牵引绳，11、浮筒外挡圈，12、浮筒内挡圈，13、内圈活塞杆，14、联轴器，15、内圈液压缸，16、外圈活塞杆，17、外圈液压缸，18、连杆，19、一级防波筒，20、海流计，21、限位螺杆，22、二级防波筒，23、防波孔，24、张力腿，25、桩锚。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例对本发明作进一步限定，但不限于此。

实施例1

一种用于浮动式信号塔的防波浪装置，如图2.1所示，包括从上自下依次连接的防波装置浮筒3、防波筒系统4以及张力腿系统5，如图2.3所示，防波筒系统4包括一级防波筒19、可上下移动套在一级防波筒19内的二级防波筒22，一级防波筒19及二级防波筒22上下均无盖，一级防波筒19及二级防波筒22的筒壁设有若干个防波孔23。

防波浪装置设置于信号塔1外围，如图1所示，防波装置浮筒3使防波浪装置浮在海面上，控制二级防波筒22展开程度，来改变防波孔23的大小，控制进入该防波浪装置的海流流量大小，通过张力腿系统5使防波浪装置固定在信号塔1外围的位置。

防波装置浮筒3包括可伸缩浮筒、4个牵引装置，可伸缩浮筒上设有横梁，横梁上设有4个牵引装置，牵引装置包括滚筒7、电机9、V带8、牵引绳10，滚筒7上缠有牵引绳10，通过V带8连接滚筒7和电机9；防波筒系统4还包括限位螺杆21，牵引绳10连接限位螺杆21。一级防波筒19筒壁内部为空心结构，二级防波筒22可从一级防波筒19内壁伸出和缩回，牵引绳10系于限位螺杆21上，限位螺杆21与牵引绳10系牢处位于一级防波筒19底壁上面，限位螺杆21穿过一级防波筒19并再次穿过二级防波筒22，用限位螺母固定于二级防波筒22底壁外侧，通过控制限位螺杆21运动从而带动二级防波筒22从一级防波筒19内部伸出或缩回；防波装置浮筒3通过焊接在防波装置浮筒3下的连杆18连接所述防波筒系统4。为防波筒系统4提供浮力。

通过电机9控制滚筒7转动，从而通过牵引绳10控制限位螺杆21的运动，控制二级防波筒22展开程度，来改变防波孔23的大小，控制进入该防波浪装置的海流流量大小。二级防波筒22处于完全展开状态时，即不套在一级防波筒19外时，防波筒系统4体积最大，可以最大程度防波浪，此时其内部信号塔张力腿24的系泊环境最好。如图3.1所示，当二级防波筒22完全套在一级防波筒19外时，为防波筒系统4的初始状态，此时其防波孔最大，防波筒系统4体积最小，便于对防波筒系统4进行运输。如图3.2所示，当二级防波筒22部分套在一级防波筒19外，恰好处于一级防波筒19上防波孔23孔径最小状态时，此时进入防波筒系统4内部的海流最小，其内部环境最为稳定。防波筒系统4为二级可伸缩防波筒形装置，信号塔位于其中间，海流需穿过防波筒系统4才能到达信号塔，可以降低波浪力对信号塔的影响，减缓波浪、洋流对信号塔正常作业的冲击。降低浮动信号塔的平移、浮沉、摇摆运动。使防波筒系统4内部的洋流平静下来，大大改善了其内部信号塔的系泊环境。防波孔23大小不妨碍小型海洋生物穿行，尊重自然。

防波孔23的面积的取值范围为0.785-12.56m²；一级防波筒19及所述二级防波筒22为上下均无盖的立方体结构。

防波孔23为圆形。

如图2.2所示，可伸缩浮筒包括浮筒6、浮筒外挡圈装置、浮筒内挡圈装置，浮筒外挡圈装置包括浮筒外挡圈11、联轴器14、外圈活塞杆16、外圈液压缸17，浮筒内挡圈装置包括浮筒内挡圈12、内圈活塞杆13、内圈液压缸15，浮筒6为有部分缺口的环形中空结构，浮筒3缺口处一端、浮筒外挡圈11、联轴器14、外圈活塞杆16、外圈液压缸17、浮筒3缺口处另一端依次连接，与浮筒外挡圈装置位置对应处，在浮筒3内设置浮筒内挡圈装置，浮筒内挡圈12、内圈活塞杆13、内圈液压缸15依次连接。

由液压系统控制内圈液压缸15中的内圈活塞杆13的伸缩，内圈活塞杆13与浮筒内挡圈12螺栓连接，从而带动浮筒内挡圈12的伸缩，两个浮筒内挡圈12均连接有上述连接系统，该连接系统位于浮筒6的正方形部分的内部，为方便展示内部结构，将右侧浮筒6隐藏显示出内部结构。由液压系统控制外圈液压缸17中的外圈活塞杆16的伸缩，外圈活塞杆16通过联轴器14与浮筒6外挡圈连接，从而带动浮筒外挡圈11的伸缩，两个浮筒外挡圈11也均连接有上述连接系统，该连接系统位于浮筒6的圆圈部分的内部，为方便展示内部连接结构，也将右侧浮筒6结构部分隐藏。浮筒外挡圈11与浮筒内挡圈12均为空心结构，用以增加部分浮筒6浮力。

浮筒6的外部设有浮筒外部圆圈结构，所述浮筒外部圆圈结构为扁平状中空环形结构，横截面为长方形，长方形长度取值范围为10～20m，宽度取值范围为1～2m。

浮筒外部圆圈结构的设置可以阻挡海洋漂浮污染物进入信号塔内部。

如图4所示，张力腿系统5包括张力腿24、桩锚25，二级防波筒22底部连接4个张力腿24，每个张力腿24底端连接桩锚25。

张力腿24提供张力，连接二级防波筒22和桩锚25，由于浮筒6的张力与桩锚25的重力使张力腿24处于紧紧张紧状态，从而保证了整个防波浪装置的位置，使整个防波浪装置不会发生大的偏移运动。桩锚25沉于海底，来决定防波浪装置所处海洋位置。防波浪装置的张力腿24、桩锚25固定于信号塔1的外围。

一级防波筒19筒壁底部设有海流计20。

海流计20用来测量该附近海域的海流流速，并将数据传至信号塔1，通过天线将信号发出。

实施例2

实施例1所述的防波浪装置的工作方法，具体步骤包括：

(1)通过运输船将防波浪装置运至信号塔1周围，将桩锚25固定在海底，通过浮筒6以及张力腿系统5将防波浪装置浮于信号塔1周围；

(2)通过电机9控制滚筒7转动，通过牵引绳10控制限位螺杆21的运动，控制二级防波筒22展开程度，使防波浪装置适应不同工作环境；

(3)当有工作船只进出信号塔1，通过控制外圈液压缸17、内圈液压缸伸缩缸15分别控制浮筒外挡圈11、浮筒内挡圈12的伸缩，使防波浪装置在封闭空间系统与开放空间系统之间相互转换。

Claims (9)

1.一种用于浮动式信号塔的防波浪装置，其特征在于，包括从上自下依次连接的防波装置浮筒、防波筒系统以及张力腿系统，所述防波筒系统包括一级防波筒、可上下移动套在所述一级防波筒内的二级防波筒，所述一级防波筒及所述二级防波筒上下均无盖，所述一级防波筒及所述二级防波筒的筒壁设有若干个防波孔。

2.根据权利要求1所述的一种用于浮动式信号塔的防波浪装置，其特征在于，所述防波装置浮筒包括可伸缩浮筒、若干个牵引装置，所述可伸缩浮筒上设有横梁，所述横梁上设有若干个牵引装置，所述牵引装置包括滚筒、电机、V带、牵引绳，所述滚筒上缠有所述牵引绳，通过所述V带连接所述滚筒和所述电机；所述防波筒系统还包括所述限位螺杆，所述牵引绳连接所述限位螺杆。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于浮动式信号塔的防波浪装置，其特征在于，所述防波孔的面积的取值范围为0.785-12.56m²；所述一级防波筒及所述二级防波筒为上下均无盖的立方体结构。

4.根据权利要求1所述的一种用于浮动式信号塔的防波浪装置，其特征在于，所述防波孔为圆形。

5.根据权利要求2所述的一种用于浮动式信号塔的防波浪装置，其特征在于，所述可伸缩浮筒包括浮筒、浮筒外挡圈装置、浮筒内挡圈装置，所述浮筒外挡圈装置包括浮筒外挡圈、联轴器、外圈活塞杆、外圈液压缸，所述浮筒内挡圈装置包括浮筒内挡圈、内圈活塞杆、内圈液压缸，所述浮筒为有部分缺口的环形中空结构，所述浮筒缺口处一端、所述浮筒外挡圈、所述联轴器、所述外圈活塞杆、所述外圈液压缸、所述浮筒缺口处另一端依次连接，与所述浮筒外挡圈装置位置对应处，在所述浮筒内设置所述浮筒内挡圈装置，所述浮筒内挡圈、所述内圈活塞杆、所述内圈液压缸依次连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于浮动式信号塔的防波浪装置，其特征在于，所述浮筒的外部设有浮筒外部圆圈结构，所述浮筒外部圆圈结构为扁平状中空环形结构，横截面为长方形，长方形长度取值范围为10～20m，宽度取值范围为1～2m。

7.根据权利要求6所述的一种用于浮动式信号塔的防波浪装置，其特征在于，张力腿系统包括张力腿、桩锚，所述二级防波筒底部连接若干个所述张力腿，每个所述张力腿底端连接所述桩锚。

8.根据权利要求1所述的一种用于浮动式信号塔的防波浪装置，其特征在于，所述一级防波筒筒壁底部设有海流计。

9.根据权利要求7所述的防波浪装置的工作方法，其特征在于，具体步骤包括：

(1)通过运输船将所述防波浪装置运至信号塔周围，将所述桩锚固定在海底，通过所述浮筒以及所述张力腿系统将所述防波浪装置浮于信号塔周围；

(2)通过电机控制滚筒转动，通过牵引绳控制限位螺杆的运动，控制二级防波筒展开程度，使防波浪装置适应不同工作环境；

(3)当有工作船只进出信号塔，通过控制外圈液压缸、内圈液压缸伸缩缸分别控制浮筒外挡圈、浮筒内挡圈的伸缩，使防波浪装置在封闭空间系统与开放空间系统之间相互转换。