CN106882330A - 一种透明球形的波浪浮标 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种透明球形的波浪浮标，所述波浪浮标包括内部中空的浮标壳体，设置在所述浮标壳体外部的航标灯、天线，及设置在所述浮标壳体内部的电池组、数据采集器、传感器组、太阳能电池板及充放电控制器；所述数据采集器分别与所述传感器组及天线连接；所述浮标壳体由透明材料制成；所述太阳能电池板设置在所述浮标壳体的内部，用于将透过所述浮标壳体的太阳能转化为电能；所述充放电控制器分别与太阳能电池板、电池组、航标灯、天线、数据采集器及传感器组连接；用于控制所述太阳能电池板向所述电池组充电，或者控制所述电池组向所述航标灯、天线、数据采集器及传感器组放电，从而通过转化太阳能实现所述波浪浮标持续工作、降低维护频率。

Description

一种透明球形的波浪浮标

技术领域

本发明涉及海浪观测技术领域，特别是涉及一种透明球形的波浪浮标。

背景技术

海浪观测作为海洋观测的一项重要内容，其在海洋波浪预报、海洋灾害预警、海洋能的开发与应用方面中发挥着重要作用。由于波浪浮标具备在位测量和精度高的特点，并可定时(或连续)地对海面波浪的高度、波浪周期及波浪传播方向等要素进行观测，因此成为获取海浪数据的重要手段之一。

图1为现有波浪浮标的结构示意图，波浪浮标主要由浮标上壳体1、弹性橡胶护圈2、电池组3、数据采集器4、传感器组5、浮标下壳体6和随波三角架7组成，其中浮标上壳体1上设置有上盖板8、天线9、航标灯10，如图2所示。

在进行波浪观测时，电池组3为数据采集器4和传感器组5提供电能，并通过天线9实现观测数据的远程传输。在夜间时，航标灯10开始工作，提示过往船只，避免浮标被撞击，航标灯10的电能也需要由电池组3提供。

由于现有的波浪浮标中的电力全部由电池组3提供，若电池组3的电全部用完，则需要更换电池组3，增加了浮标的维护频次，导致维护成本提高。而此期间浮标无法工作，既无法实现波浪数据连续观测，航标灯10夜间也无法工作，极其容易被船只碰撞，造成浮标损坏，造成更大的损失。

发明内容

本发明的目的是提供一种透明球形的波浪浮标，可持续工作，降低维护频率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种透明球形的波浪浮标，所述波浪浮标包括内部中空的浮标壳体，设置在所述浮标壳体外部的航标灯、天线，以及设置在所述浮标壳体内部的电池组、数据采集器及传感器组；所述数据采集器分别与所述传感器组及天线连接；所述浮标壳体由透明材料制成；

所述波浪浮标还包括：

太阳能电池板，设置在所述浮标壳体的内部，所述太阳能电池板将透过所述浮标壳体的太阳能转化为电能；

充放电控制器，分别与太阳能电池板、电池组、航标灯、天线、数据采集器及传感器组连接；用于控制所述太阳能电池板向所述电池组充电，或者控制所述电池组向所述航标灯、天线、数据采集器及传感器组放电。

可选的，所述充放电控制器包括：

充电单元，分别与所述太阳能电池板和电池组连接，所述太阳能电池板通过所述充电单元向所述电池组充电；

放电单元，分别与所述电池组、航标灯、天线、数据采集器及传感器组连接，所述电池组通过所述放电单元向所述航标灯、天线、数据采集器及传感器组放电；

电量检测单元，与所述电池组连接，用于检测所述电池组的当前电量；

控制单元，分别与所述检测单元、充电单元及放电单元连接，用于根据所述电池组的当前电量，控制所述充电单元及放电单元的工作状态。

可选的，所述充放电控制器还包括：

显示单元，与所述控制单元连接，用于显示所述充电单元及放电单元的工作状态。

可选的，所述浮标壳体包括：

浮标下壳体，所述浮标下壳体为半球形，所述浮标下壳体的内部为中空结构，所述浮标下壳体内容置所述电池组、数据采集器、传感器组、太阳能电池板及充放电控制器；

浮标上壳体，与所述浮标下壳体扣合，且所述浮标上壳体上设置所述航标灯、天线。

可选的，所述波浪浮标还包括：

上盖板，固定设置在所述浮标上壳体的顶部，所述航标灯、天线固定设置在所述上盖板上。

可选的，所述波浪浮标还包括：

内部安装座，固定卡和在所述浮标下壳体的内部，且所述内部安装座上固定设置所述数据采集器、传感器组及充放电控制器；

电池板安装支架，固定卡和在所述浮标下壳体的内部，且所述电池板安装支架上固定设置所述太阳能电池板。

可选的，所述波浪浮标还包括：

弹性橡胶护圈，套设在所述浮标下壳体与浮标上壳体的扣合位置处。

可选的，所述波浪浮标还包括：

随波三角架，套设所述弹性橡胶护圈的外围，且固定连接在所述浮标下壳体与浮标上壳体的扣合位置处。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明透明球形的波浪浮标通过设置透明的浮标壳体，以及设置在所述浮标壳体内的太阳能电池板，使得所述太阳能电池板能够将透过所述浮标壳体的太阳能转化为电能；并且通过设置充放电控制器控制所述太阳能电池板向所述电池组充电，或者控制所述电池组向所述波浪浮标中其他电子设备放电，从而通过转化太阳能实现所述波浪浮标持续工作、降低维护频率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有波浪浮标的结构示意图；

图2为现有波浪浮标中浮标上课体的设置示意图；

图3为本发明透明球形的波浪浮标的结构爆炸图；

图4为本发明透明球形的波浪浮标中充放电控制器的模块结构示意图。

符号说明：

浮标上壳体—1，弹性橡胶护圈—2，电池组—3，数据采集器—4，传感器组—5，浮标下壳体—6，随波三角架—7，上盖板—8，天线—9，航标灯—10，太阳能电池板—11，充放电控制器—12，充电单元—121，放电单元—122，电量检测单元—123，控制单元—124，显示单元—125，内部安装座—13，电池板安装支架—14，电缆—15。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种透明球形的波浪浮标，通过设置透明的浮标壳体，以及设置在所述浮标壳体内的太阳能电池板，使得所述太阳能电池板能够将透过所述浮标壳体的太阳能转化为电能；并且通过设置充放电控制器，控制所述太阳能电池板向所述电池组充电，或者控制所述电池组向所述波浪浮标中其他电子设备放电，从而通过转化太阳能实现所述波浪浮标持续工作、降低维护频率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图3所示，本发明透明球形的波浪浮标包括内部中空的浮标壳体，设置浮标壳体外部的航标灯10、天线9，以及设置在所述浮标壳体内部的电池组3、数据采集器4、传感器组5、太阳能电池板11及充放电控制器12。

所述浮标壳体由透明材料制成，使得太阳光能够透过所述浮标壳体照射到所述浮标壳体的内部，而所述太阳能电池板11将透过浮标壳体的太阳能转化为电能。同时，在保证透光性的前提下，又能够实现设备的防护功能，从而提高本发明透明球形的波浪浮标工作的可靠性。

其中，所述数据采集器4分别与所述传感器组5及天线6连接，所述传感器组5测量海上波浪数据，并将所述波浪数据发送至所述数据采集器4，所述数据采集器通过天线9将所述测量数据发送出去，从而可提醒来往船只和/或远程监控中心。

所述充放电控制器12分别与所述太阳能电池板11、电池组3、航标灯10、天线9、数据采集器4及传感器组5连接；用于控制所述太阳能电池板11向所述电池组3充电，或者控制所述电池组3向所述航标灯10、天线9、数据采集器4及传感器组5放电。在本实施例中，所述电池组3为锂电池组。

如图3所示，所述浮标壳体包括浮标下壳体6和浮标上壳体1；其中，所述浮标下壳体6为半球形，所述浮标下壳体6的内部为中空结构，所述浮标下壳体6内容置所述电池组3、数据采集器4、传感器组5、太阳能电池板11及充放电控制器12；所述浮标上壳体1与所述浮标下壳体6扣合，且所述浮标上壳体1上设置所述航标灯10、天线9。进一步地，本发明透明球形的波浪浮标还包括上盖板8，所述上盖板8设置在所述浮标上壳体1的顶部，所述航标灯10、天线9固定设置在所述上盖板8上。具体的，所述上盖板8上设置有多个安装孔，所述航标灯10、天线9通过该螺栓固定在所述上盖板8的安装孔中。

在本实施例中，所述电池组3设置在所述浮标下壳体6内的中下部。所述浮标下壳体6的外部底部设有吊耳，上部设有圆环状的连接板，上部外边沿设有法兰。所述浮标上壳体1为呈球形，上端设有平台，内部为中空结构，底部外边沿设有法兰。所述浮标上壳体1的底部通过法兰与浮标下壳体6的上部相连。

本发明透明球形的波浪浮标还包括弹性橡胶护圈2和随波三角架7。所述弹性橡胶护圈2呈圆环状，套设在所述浮标下壳体与浮标上壳体的扣合位置处；所述随波三角架7为三角架，套设在所述弹性橡胶护圈2的外围，且固定连接在所述浮标下壳体与浮标上壳体的扣合位置处。在本实施中，所述弹性橡胶护圈2和随波三角架7通过螺栓固定在所述浮标上壳体1与浮标下壳体6 的法兰连接处。

此外，本发明透明球形的波浪浮标还包括内部安装座13和电池板安装支架14。其中，所述内部安装座13固定卡和在所述浮标下壳体6的内部。所述内部安装座13为一个圆形平板，上方设有安装孔，所述数据采集器4、传感器组5及充放电控制器12通过螺栓固定在所述圆形平板的安装孔上。所述电池板安装支架14固定卡和在所述浮标下壳体6的内部。所述电池板安装支架14为一个八方的锥形凸台支架，太阳能电池板11通过螺栓固定在电池板安装支架14上，电池板安装支架14与内部安装座13共同固定在浮标下壳7的中间法兰处。

如图4所示，所述充放电控制器12具体包括充电单元121、放电单元122、电量检测单元123及控制单元124。其中，所述充电单元121分别与所述太阳能电池板11和电池组3连接，所述太阳能电池板11通过所述充电单元121向所述电池组3充电；所述放电单元122通过电缆15分别与所述电池组3、航标灯10、天线9、数据采集器4及传感器组5连接，所述电池组3通过所述放电单元122向所述航标灯10、天线9、数据采集器4及传感器组5放电；所述电量检测单元123与所述电池组3连接，用于检测所述电池组3的当前电量；所述控制单元124分别与所述充电单元121、放电单元122及电量检测单元123连接，根据所述电池组3的当前电量，控制所述充电单元121及放电单元122的工作状态。

在本实施例中，所述控制单元124可为电量比较器，所述充电单元121和所述放电单元122可分别为开关。所述电量比较器将电池组的当前电量与电量阈值进行比较，根据比较结果输出高低电平信号，以控制所述充电单元121或所述放电单元122的通断，从而实现对电池组充放电的控制。

例如，在夜间无光照的情况下，电池组3通过放电单元122为航标灯10、天线9、数据采集器4及传感器组5提供电源；在白天有光照的情况下，太阳能电池板将太阳能转换为电能，通过充电单元121向所述电池组3充电，补充夜间的消耗，直到电池组3充满时，充电单元121停止工作；当所述电池组3的当前电压低于电压阈值时，继续工作。

优选地，所述充放电控制器12还包括显示单元125，所述显示单元125与所述控制单元124连接，用于显示所述充电单元121及放电单元122的工作状态。

本发明透明球形的波浪浮标采用太阳能和锂电池组合供电，浮标电能补给多样，可为浮标长期提供电能，实现波浪数据的连续观测，降低了维护成本。浮标设有充放电控制器，具有防过充、防过放、过压保护、过流保护等功能，大大提高了锂电池组的使用寿命。太阳能电池板外部设有透明保护壳，在保证透光性的前提下，又实现了设备的防护功能，提高了波浪浮标的可靠性，此外浮标的重量也相对较轻，浮标的随波性也得到了一定程度的提升。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种透明球形的波浪浮标，所述波浪浮标包括内部中空的浮标壳体，设置在所述浮标壳体外部的航标灯、天线，以及设置在所述浮标壳体内部的电池组、数据采集器及传感器组；所述数据采集器分别与所述传感器组及天线连接；其特征在于，所述浮标壳体由透明材料制成；

所述波浪浮标还包括：

太阳能电池板，设置在所述浮标壳体的内部，所述太阳能电池板将透过所述浮标壳体的太阳能转化为电能；

充放电控制器，分别与太阳能电池板、电池组、航标灯、天线、数据采集器及传感器组连接；用于控制所述太阳能电池板向所述电池组充电，或者控制所述电池组向所述航标灯、天线、数据采集器及传感器组放电。

2.根据权利要求1所述的透明球形的波浪浮标，其特征在于，所述充放电控制器包括：

充电单元，分别与所述太阳能电池板和电池组连接，所述太阳能电池板通过所述充电单元向所述电池组充电；

放电单元，分别与所述电池组、航标灯、天线、数据采集器及传感器组连接，所述电池组通过所述放电单元向所述航标灯、天线、数据采集器及传感器组放电；

电量检测单元，与所述电池组连接，用于检测所述电池组的当前电量；

控制单元，分别与所述检测单元、充电单元及放电单元连接，用于根据所述电池组的当前电量，控制所述充电单元及放电单元的工作状态。

3.根据权利要求2所述的透明球形的波浪浮标，其特征在于，所述充放电控制器还包括：

显示单元，与所述控制单元连接，用于显示所述充电单元及放电单元的工作状态。

4.根据权利要求1所述的透明球形的波浪浮标，其特征在于，所述浮标壳体包括：

浮标下壳体，所述浮标下壳体为半球形，所述浮标下壳体的内部为中空结构，所述浮标下壳体内容置所述电池组、数据采集器、传感器组、太阳能电池板及充放电控制器；

浮标上壳体，与所述浮标下壳体扣合，且所述浮标上壳体上设置所述航标灯、天线。

5.根据权利要求4所述的透明球形的波浪浮标，其特征在于，所述波浪浮标还包括：

上盖板，固定设置在所述浮标上壳体的顶部，所述航标灯、天线固定设置在所述上盖板上。

6.根据权利要求4所述的透明球形的波浪浮标，其特征在于，所述波浪浮标还包括：

内部安装座，固定卡和在所述浮标下壳体的内部，且所述内部安装座上固定设置所述数据采集器、传感器组及充放电控制器；

电池板安装支架，固定卡和在所述浮标下壳体的内部，且所述电池板安装支架上固定设置所述太阳能电池板。

7.根据权利要求4所述的透明球形的波浪浮标，其特征在于，所述波浪浮标还包括：

弹性橡胶护圈，套设在所述浮标下壳体与浮标上壳体的扣合位置处。

8.根据权利要求7所述的透明球形的波浪浮标，其特征在于，所述波浪浮标还包括：

随波三角架，套设所述弹性橡胶护圈的外围，且固定连接在所述浮标下壳体与浮标上壳体的扣合位置处。