CN109292043B - 一种海洋能自清洁式发电浮标 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种海洋能自清洁式发电浮标，风力‑光伏一体化发电机组件通过基座安装于浮标灯上端，浮标灯下端连接有舱体，风力‑光伏一体化发电机组件包括风力发电机组和模块化光伏发电机组，模块化光伏发电板被分成三个区域，风力发电机组的转子叶片安装于光伏发电机组的光伏发电板上表面，且每个转子叶片内部均安装有除尘装置，除尘装置朝向光伏发电机组的发电板；风力发电机组和光伏发电机组分别将风能和太阳能转化为电能共同为浮标供电，带有双透空垂荡板的张力腿系泊系统将浮体固定在海水。本发明采用昼夜交替的工作方式，带有除尘刷风力发电机转子叶片在旋转时对光伏发电板进行清理，保证光伏发电板的透光率，带有双透空垂荡板的张力腿系泊系统保证浮标在恶劣环境下能够稳定工作。

Description

一种海洋能自清洁式发电浮标

技术领域

本发明属于海洋工程领域，特别涉及一种海洋能自清洁式发电浮标。

背景技术

浮标的研究在40年代末开始出现，随着社会的进步和人类对资源需求的不断提高，对海洋资源的开发利用显得尤为重要，因此，对浮标的研究在海洋工程中是必不可少的东西，各国对海上浮标技术研究越来越成熟。

海上浮标在海上的基本作用是助航、标注暗礁，随着科学技术的进步，人们对于浮标的功能不再局限于以上几个基本作用，先进的海上浮标能够进行海上定位对海洋进行自动观测，科学家们在浮标上安装数据采集装置、传感器、控制系统对海况进行实时监测，能对海洋环境进行研究，对海上气象以及近海水质进行监测，从而保护海洋环境。当船难发生时，能够及时的收集数据并通知救援人员。

目前，普遍的海上浮标结构是以浮体、桅杆锚系和配重组成，但是在一些极端的海况下，这样的结构不能保证浮标工作的稳定性，并且浮标的工作模块包括了浮标灯、传感器、控制系统、数据采集装置以及一些精密零部件，在恶劣海况下，浮体的横摇、纵摇、垂荡等运动响应对浮标工作性能的影响容易造成仪器的损坏，因此对于海洋浮标的框架结构必须仔细研究。

近年来对于新能源的开发利用越来越受到研究人员的关注，例如：太阳能、风能、潮汐能、波浪能等。目前，海洋浮标普遍利用光伏发电维持浮标的正常工作，然而在长时间的使用过程中，光伏电板表面的透光玻璃会沾上污渍，影响电板透光率和发电效率，大大降低设备使用寿命，严重的可能会导致光电板局部过热直接将光伏电板烧坏，严重影响浮标的正常工作。如果想要保持光伏电板表面的清洁，必须动用人员和船只前往浮标所在地进行人工清理，这样耗费大量的人力、物力、经费和时间。因此需要对浮标的供能方式进行较大的改进。

发明内容

发明目的：本发明要解决的技术问题是提供一种海洋能自清洁式发电浮标，解决了现有技术中恶劣海洋环境下浮标工作困难以及供能困难的问题，防止海洋中浮标的横摇、纵摇和垂荡等运动响应对浮标工作性能的影响，其中风能和太阳能一体化供能方式昼夜持续地为浮标供电，同时能够为光伏电板进行实时清理，保证光伏电板的透光性和发电效率，显著提高浮标的工作效率以及工作寿命，降低了维护成本。

技术方案：本发明的技术方案如下：本发明的海洋能自清洁式发电浮标，包括浮体，所述浮体的下方竖直连接有张力腿系泊系统，浮体的上表面上从下向上依次竖直连接有舱体、浮标灯和风力-光伏一体化发电机组件，所述风力-光伏一体化发电机组件通过基座安装于浮标灯上端，浮标灯下端连接有舱体；所述风力-光伏一体化发电机组件包括风力发电机组和模块化光伏发电机组，为了除尘装置以及风力发电机转子叶片的工作方便，模块化光伏发电机上表面从外向内依次平均分成若干同心圆形区域，风力发电机组设有对应数量的转子叶片，转子叶片均安装于光伏发电机组的光伏发电板上表面，且每个转子叶片内均安装有自动运动除尘装置，每个自动运动除尘装置均朝向光伏发电机组的发电板，各个自动运动除尘装置分别负责清扫模块化光伏发电机上对应的同心圆形区域；所述风力发电机组和光伏发电机组分别将风能和太阳能转化为电能共同为浮标供电；张力腿系泊系统将浮体固定在海水；所述舱体中安装有传感器组件、数据采集处理装置；所述基座中安装有储能器和微型计算机(例如采用Xeon E7系列，十核，二十线程，2.8GHz，内存为32G)，储能器为浮标上所有的工作元件供电，微型计算机控制着所有的工作元件，并对采集的数据进行处理分析；舱体中的各部件相互配合能够实时对海洋环境进行监测，对海洋灾难进行预测，及时地报告船难并收集船难数据。

进一步的，所述风力-光伏一体化发电机组件包括风力发电机组和模块化光伏发电机组，模块化光伏发电机的上表面被平均分成三个同心圆形区域，从外向里依次包括第一区域、第二区域和第三区域；风力发电机组的三个转子叶片均采用玻璃钢制成，第一转子叶片内的除尘装置负责清洗第一区域，第二转子叶片内的除尘装置负责清洗第二区域，第三转子叶片内的除尘装置负责清洗第三区域。

为了能够将海上的风能和太阳能共同利用起来为浮标的工作提供必要的能量，所述风力-光伏一体化发电机组件的发电装置和铝合金保护层均呈为圆形；风力发电机组的三个转子叶片相互之间的夹角均为120°，转子叶片长度与光伏发电板的半径相同。

上述每个自动运动除尘装置均包括滑槽、滑道、锁定装置和聚酰胺纤维制成的毛刷，为了减小除尘装置的自重以及毛刷和光伏发电板之间的摩擦力对转子叶片的旋转运动的影响，第一转子叶片的除尘装置位于该叶片前端，第二转子叶片的除尘装置位于该叶片的中部，第三转子叶片的除尘装置位于该叶片的尾端；所述毛刷整体呈圆形且直径小于滑道，该聚酰胺纤维的毛刷在叶片内部的滑道上自由滑动，当海风较小时，锁定装置将毛刷锁定在转子叶片的内部，当海风较大时，锁定装置自动打开，聚酰胺纤维的毛刷沿着滑槽自动滑出，利用自重以及转子叶片的旋转在滑道上滑动，从而对光伏电板上的三个区域进行清洗。

进一步的，所述光伏发电机的基座与浮标灯通过螺栓连接，且储能器和微型计算机的外围均加包覆有柱形密封壳(保证在恶劣海况下浮标依然能够正常工作)，储能器为浮标所有工作元件供电；所述舱体整体呈圆柱形。

进一步的，所述张力腿系泊系统中设有若干双透空垂荡板和对应的张力腿，双透空垂荡板整体呈正三角形，各个双透空垂荡板均水平放置相互平行，每个双透空垂荡板上开有大小相等均匀分布的孔，这些孔的孔隙率为20％，能够更好的提供附加质量和额外的粘滞阻尼，进一步限制浮标运动，有效地降低发生涡激振动的可能性，各个孔按照正三角形的形状进行阵列；每个双透空垂荡板的三个顶角处均设有连接有张力腿，所述张力腿整体竖向连接于浮体。进一步的，所述双透空垂荡板的张力腿开孔处设置有保护套筒，其高度0.8～1米，沿透空垂荡板的纵向中心线对称设置，并通过对称布置的四组等效弹簧和粘滞阻尼器将其与垂荡板相连，张力腿穿过所述保护套筒并固定于海底基础。在开孔处设置该高度的保护套筒考虑到：既能增大与张力腿的接触面积，又能防止相邻两层减振板的相对运动对张力腿产生不良影响；对称布置的等效弹簧和粘滞阻尼器能抑制在任何来流情况下产生的涡激振动。

进一步的，为了建造和安装的方便以及最大限度的抑制张力腿涡激振动，所述的双透空垂荡板的每个张力腿开孔处均有对称布置的四组等效弹簧和粘滞阻尼器，等效弹簧一端通过螺栓固定于透空垂荡板，另一端通过串联方法与粘滞阻尼器相连，粘滞阻尼器另一端则通过螺栓固定于保护套筒，等效弹簧和粘滞阻尼器沿任一方向的水平直线布置，与保护套筒相互垂直，且每一层透空垂荡板的对应开孔处等效弹簧和粘滞阻尼器的布置方向一致。

进一步的，所述的粘滞阻尼器包括活塞杆、活塞头、圆外管和头部封口，活塞头位于圆外管内部，活塞杆穿过圆外管内部的活塞头，并通过头部封口将活塞杆密封于圆外管上。所述的粘滞阻尼器，通过圆外管内的流体运动，特别是当流体通过活塞头上的节流孔时能够产生节流阻力，减小涡激振动产生的冲击能量，从而起到抑制涡激振动的作用。

进一步的，所述张力腿共有三根，即每个双透空垂荡板的三个顶角处均分别有一根张力腿，所述张力腿由钢筋筋腱制成；各个双透空垂荡板大小相等。其中，每根钢筋筋腱上端与矩形截面浮筒的末端锚固，钢筋筋腱的下端垂直连接到海底锚固基础。

进一步的，所述浮体包括中央支撑柱和浮筒，所述中央支撑柱整体呈圆台状，中央支撑柱顶端与舱体相连，中央支撑柱底端沿其周向设有三个浮筒，浮筒沿中央支撑柱底端的径向向外延伸；各个浮筒大小相等且相互之间夹角为120°，每个浮筒的轴向截面整体呈矩形；浮筒的末端与张力腿相连。

为保证光伏发电板的发电效率以及太阳能电池的输出功率，所述光伏发电机组采用倾斜式安装(即光伏发电板与海平面成一定角度安装)，根据不同工作地点的太阳所处位置来设定角度，且光伏发电板下端的基座上安装有自动追光系统(追光系统中包括了光传感器和转轴系统)，追光系统根据太阳的位置变化来调整光伏发电板的位置，保证太阳光的利用率。

本发明在白天阳光充足时充分利用太阳能发电，阳光不充足如阴天和夜晚时利用风能发电，当光伏发电板处于工作状态时，风力发电机组处于不工作的状态，但是，带有除尘刷的转子叶片在海风的作用下仍然进行旋转运动，从而对光伏发电板进行实时清理。并且，本发明采用张力腿系泊系统进行固定，张力腿竖直安插在双透空垂荡板上，且双透空垂荡板的张力腿开孔处设置有保护套筒，其高度0.8～1米，沿透空垂荡板的纵向中心线对称设置，并通过对称布置的四组等效弹簧和粘滞阻尼器将其与垂荡板相连，张力腿穿过所述保护套筒并固定于海底基础，有效地降低了发生涡激震动的可能性，减小了浮体的横摇、纵摇、垂荡。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明实现太阳能和风能的转换装置一体化设计，通过微型计算机控制一体化装置工作，实现昼夜交替发电，白天阳光充足时利用太阳能发电，阳光不充足时如阴天和夜晚利用风能发电，有效地解决了在海上恶劣环境下浮标供能困难的问题。

2、本发明在风力发电机组的转子叶片内安装有除尘装置，包括滑道、锁定装置和聚酰胺纤维的毛刷，为了减小除尘装置的自重以及毛刷和光伏发电板之间的摩擦力对转子叶片的旋转运动的影响，将毛刷设计成直径比滑道略小的圆形，分别安装在三个转子叶片的三个部位，第一转子叶片的除尘装置位于叶片上部，第二转子叶片的除尘装置位于叶片中部，第三转子叶片的除尘装置位于叶片根部，毛刷可以在叶片内部的滑道上自由滑动，如此对光伏发电板的三个区域进行清洗。当光伏电板处于工作状态时，风力发电机组不工作，但在风力的作用下转子叶片仍然能够运动，当海风较小时，锁定装置将毛刷锁定在转子叶片的内部，当海风较大时，锁定装置自动打开，聚酰胺纤维的毛刷沿着滑槽自动滑出，利用自重以及转子叶片的旋转在滑道上滑动，实现对光伏电板进行实时清理，解决了光伏发电板清理困难的问题，保证了光伏电板的透光率以及发电效率，延长了使用寿命，大大降低了清理了维修的成本。

3、本发明在光伏发电板的基座上装有追光系统，对太阳光的朝向进行实时监测，然后根据太阳的运动调整风力-光伏一体化发电机的位置，大大提高了太阳能的利用率。基座内装有微型计算机，当光伏发电板处于工作状态时，计算机控制风力发电组停止工作，但转子叶片在海风的作用下仍然可以旋转，当储能装置出现溢能的现象时，能够即时的控制风力-光伏一体化发电机停止工作，保护了浮标工作的安全性，并且实时地向地面报告浮标的工作状况。

4、本发明的基座内的储能器不仅为微型计算机供能，而且为圆柱形舱体内的传感器组、数据采集装置以及控制系统等元部件供能，实现了浮标对海上船舶的航行进行助航、定位、标示障碍物岛礁的同时，对海洋环境进行监测，利用浮标进行长期的科研工作，当发生船难时，能够即时的通知救援人员，并收集船难数据。

5、本发明的新型浮标采用了带双透空垂荡板的张力腿系泊系统，张紧力作用在张力腿上，让张力腿时刻处于绷紧状态，且在双透空垂荡板的张力腿开孔处设有保护套筒、等效弹簧和粘滞阻尼器，保证了张力腿的稳定性，减小了浮体的横摇、纵摇、垂荡等运动响应对浮标工作性能的影响，最大限度的抑制张力腿涡激振动，延长张力腿的疲劳寿命。

6、本发明的新型浮标采用双透空垂荡板为正三角形，干扰了水质点的运动，且板上含有孔隙率为20％的大小相等均匀分布的孔，进一步限制浮标运动，有效地降低发生涡激振动的可能性，延长了疲劳寿命，即使发生潮汐现象，依然能够保证浮标工作的稳定性和安全性。

附图说明

图1为本发明的总体结构三维简图；

图2为本发明的总体结构布局图；

图3为本发明中风力-光伏一体化发电机组件结构简图；

图4为本发明中转子叶片设计简图；

图5为本发明的除尘装置的设计平面简图；

图6为图2中A-A向剖面图；

图7为本发明中透空垂荡板的俯视图；

图8为本发明中透空垂荡板内截面内部结构图；

图9为本发明中粘滞阻尼器示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细的说明，图中只是简例，本发明的保护范围不局限于所述实施例。

如图1和图2所示，本发明的新型海洋能自清洁式发电浮标，包括浮体12，浮体12的下方竖直连接有张力腿系泊系统13，浮体12的上表面上从下向上依次竖直连接有舱体8、浮标灯7和风力-光伏一体化发电机组件1，风力-光伏一体化发电机组件1通过基座5安装于浮标灯7上端，浮标灯7下端连接有舱体8；风力-光伏一体化发电机组件1包括风力发电机组和模块化光伏发电机组，模块化光伏发电机上表面从外向内依次被平均分成三个圆形区域(分为第一区域20、第二区域21和第三区域22)，风力发电机组上设有三个转子叶片，依次包括第一转子叶片16、第二转子叶片17和第三转子叶片18，这三个转子叶片均安装于光伏发电机组的光伏发电板上表面，且每个转子叶片内部均安装有完全相同的自动运动除尘装置19，自动运动除尘装置19包括滑槽28、滑道30、锁定装置29和聚酰胺纤维的毛刷26，除尘装置19朝向光伏发电机组的光伏发电板，第一转子叶片16内的除尘装置负责清洗光伏发电板的第一区域20，第二转子叶片17内的除尘装置负责清洗光伏发电板的第二区域21，第三转子叶片18内的除尘装置负责清洗光伏发电板的第三区域22。

并且，第一转子叶片16上的除尘装置19位于该叶片的前端23，第二转子叶片17的除尘装置19位于该叶片的中部24，第三转子叶片18的除尘装置19位于该叶片的尾端25，聚酰胺纤维制成的毛刷26可以在叶片内部的滑槽28和滑道30上自由滑动，当海风较小时，锁定装置29将聚酰胺纤维的毛刷26锁定在转子叶片的内部，当海风较大时，锁定装置29自动打开，毛刷26沿着滑槽28自动滑出，利用自重以及对应转子叶片的旋转在滑道30上滑动，从而对光伏电板的第一区域20、第二区域21和第三区域22进行清理。

风力发电机组和光伏发电机组分别将风能和太阳能转化为电能共同为浮标供电；张力腿系泊系统13将浮体12固定在海水；基座5中安装有储能器4和微型计算机6；舱体8中安装有传感器组件9、数据采集装置10和控制系统11，舱体8中的给部件相互配合能够实时对海洋环境进行监测，对海洋灾难进行预测，及时地报告船难并收集船难数据。

如图3所示，在风力-光伏一体化发电机组件1中，风力发电机组的导流罩15、三个转子叶片和自动运动除尘装置19安装在光伏发电板的上表面，三个转子叶片均采用玻璃钢制成，这样保证了其密度轻、良好的疲劳强度和力学性能，在各个转子叶片的下面装有除尘装置，风力发电机转子叶片在风力作用下旋转，聚酰胺纤维的毛刷26利用自重以及转子叶片的旋转在滑道30上滑动，从而对光伏发电板组进行清理。光伏发电板整体呈圆形，有效的配合转子叶片的旋转运动，方便三个聚酰胺纤维的毛刷26对光伏发电板的三个区域清理，保证光伏发电机组的透光性和发电效率。

当然，本发明中也可以将模块化光伏发电机上表面从外向内依次被平均分成其他数量的圆形区域，转子叶片的数量与此对应即可。

风力-光伏一体化发电机组件1整体与海平面成一定角度安装在基座5上，基座5上端安装有追光系统2，追光系统2中包括光传感器和转轴系统，该追光系统2对太阳光的朝向进行实时监测，可根据太阳的运动来调整风力-光伏一体化发电机组件1的位置。基座5内部设有储能器4和微型计算机6，储能器4为浮标上所有的工作元件供电，微型计算机6控制着所有的工作元件，并对采集的数据进行处理分析，储能器4和微型计算机6的外部都装有柱形密封壳3，用于保证在恶劣海况下浮标依然能够正常工作。

如图2所示，浮标灯7上端与基座5的下端通过螺栓连接，储能器4为浮标灯7进行供电，浮标灯7下端与圆柱形舱体8相连，舱体8内部设有传感器组件9、数据采集装置10以及控制系统11，储能器4为元部件的工作提供电能，这样就能够实时对海洋环境进行监测，对海洋灾难进行预测，即时的报告船难并收集船难数据。

如图2所示，舱体8下端与浮体12相连接，浮体12包括中央支撑柱121和浮筒122，中央支撑柱121整体呈圆台状，中央支撑柱121穿过水面支撑整个浮标，中央支撑柱121顶端与舱体8相连，中央支撑柱121底端沿其周向设有三个浮筒122，浮筒122沿中央支撑柱121底端的径向向外延伸；矩形截面的浮筒122大小相等且相互之间的夹角均为120°。

如图7和图8所示，张力腿系泊系统13中设有两块透空垂荡板14和对应的张力腿19，双透空垂荡板14整体呈正三角形，双透空垂荡板14均水平放置相互平行，双透空垂荡板14上开有大小相等均匀分布的孔，这些孔的孔隙率为20％，能够更好的提供附加质量和额外的粘滞阻尼，进一步限制浮标运动，有效地降低发生涡激振动的可能性，各个孔按照正三角形的形状进行阵列，所述双透空垂荡板14的张力腿31开孔处设置有保护套筒32，其高度0.8～1米，沿透空垂荡板的纵向中心线对称设置，并通过对称布置的四组等效弹簧33和粘滞阻尼器34将其与垂荡板14相连，张力腿31穿过所述保护套筒32并固定于海底基础。

如图9所示，粘滞阻尼器34包括活塞杆35、活塞头39、圆外管38和头部封口37，活塞头39位于圆外管38内部，活塞杆35穿过圆外管38内部的活塞头39，并通过头部封口37将活塞杆35密封于圆外管38上。粘滞阻尼器34通过圆外管38内的油缸36中的流体运动，特别是当流体通过活塞头39上的节流孔40时能够产生节流阻力，减小涡激振动产生的冲击能量，从而起到抑制涡激振动的作用。

张力腿31整体竖向连接于浮体12；张力腿31共有三根，即双透空垂荡板14的三个顶角处均分别有一根张力腿31，张力腿31由钢筋筋腱制成；双透空垂荡板14大小相等.。通过张力腿系泊系统13实现浮标在海上的固定，这样有效地降低了涡激振动对浮体12的影响，减小了浮体12的横摇、纵摇、垂荡对浮体工作的影响，提高了粘性阻尼，保证了浮标工作的稳定性和安全性。

Claims (10)

1.一种海洋能自清洁式发电浮标，其特征在于：包括浮体，所述浮体的下方竖直连接有张力腿系泊系统，浮体的上表面上从下向上依次竖直连接有舱体、浮标灯和风力-光伏一体化发电机组件，所述风力-光伏一体化发电机组件通过基座安装于浮标灯上端，浮标灯下端连接有舱体；所述风力-光伏一体化发电机组件包括风力发电机组和模块化光伏发电机组，模块化光伏发电机上表面从外向内依次平均分成若干同心圆形区域，风力发电机组设有若干转子叶片，转子叶片均安装于光伏发电机组的光伏发电板上表面，且每个转子叶片内均安装有自动运动除尘装置，每个自动运动除尘装置均朝向光伏发电机组的发电板，各个动运动除尘装置分别负责清扫模块化光伏发电机上对应的同心圆形区域；所述风力发电机组和光伏发电机组分别将风能和太阳能转化为电能共同为浮标供电；张力腿系泊系统将浮体固定在海水；所述舱体中安装有传感器组件、数据采集处理装置；所述基座中安装有储能器和微型计算机，储能器为浮标上所有的工作元件供电，微型计算机控制着所有的工作元件，并对采集的数据进行处理分析。

2.根据权利要求1所述的海洋能自清洁式发电浮标，其特征在于：所述风力-光伏一体化发电机组件的风力-光伏一体化发电机组件的发电装置和光伏电板的铝合金保护层整体均呈为圆形；风力发电机组设有三个转子叶片且相互之间的夹角均为120°，转子叶片长度与光伏发电板的半径相同；除尘装置据转子叶片的流线形状均匀分布；模块化光伏发电机的上表面被平均分成三个同心圆形区域，从外向里依次包括第一区域、第二区域和第三区域；风力发电机组的三个转子叶片均采用玻璃钢制成，第一转子叶片内的除尘装置负责清洗第一区域，第二转子叶片内的除尘装置负责清洗第二区域，第三转子叶片内的除尘装置负责清洗第三区域。

3.根据权利要求1或2所述的海洋能自清洁式发电浮标，其特征在于：所述每个自动运动除尘装置均包括滑槽、滑道、锁定装置和聚酰胺纤维制成的毛刷，第一转子叶片的除尘装置位于该叶片前端，第二转子叶片的除尘装置位于该叶片的中部，第三转子叶片的除尘装置位于该叶片的尾端；所述毛刷整体呈圆形且直径小于滑道，该聚酰胺纤维的毛刷在叶片内部的滑道上自由滑动，当海风较小时，锁定装置将毛刷锁定在转子叶片的内部，当海风较大时，锁定装置自动打开，聚酰胺纤维的毛刷沿着滑槽自动滑出，利用自重以及转子叶片的旋转在滑道上滑动，从而对光伏电板上的三个区域进行清洗。

4.根据权利要求1所述的海洋能自清洁式发电浮标，其特征在于：所述光伏发电机的基座与浮标灯通过螺栓连接，且储能器和微型计算机的外围均加包覆有柱形密封壳，所述舱体整体呈圆柱形；所述光伏发电机组采用倾斜式安装，根据不同工作地点的太阳所处位置来设定角度，且光伏发电板下端的基座上安装自动追光系统，追光系统根据太阳的位置变化来调整光伏发电板的位置。

5.根据权利要求1所述的海洋能自清洁式发电浮标，其特征在于：所述张力腿系泊系统中设有双透空垂荡板和对应的张力腿，双透空垂荡板整体呈正三角形，各个双透空垂荡板均水平放置相互平行，每个双透空垂荡板上开有大小相等均匀分布的孔，这些孔的孔隙率为20％，各个孔按照正三角形的形状进行阵列；每个双透空垂荡板的三个顶角处均设有连接有张力腿，所述张力腿整体竖向连接于浮体。

6.根据权利要求5所述的海洋能自清洁式发电浮标，其特征在于：所述双透空垂荡板的张力腿开孔处设置有保护套筒，保护套筒的高度为0.8～1米，且保护套筒沿透空垂荡板的纵向中心线对称设置，并通过对称布置的四组等效弹簧和粘滞阻尼器将其与垂荡板相连，张力腿穿过所述保护套筒并固定于海底基础。

7.根据权利要求6所述的海洋能自清洁式发电浮标，其特征在于：所述所述等效弹簧的一端通过螺栓固定于透空垂荡板，等效弹簧的另一端通过串联方法与粘滞阻尼器的一端相连，粘滞阻尼器另一端则通过螺栓固定于保护套筒，等效弹簧和粘滞阻尼器沿任一方向的水平直线布置，与保护套筒相互垂直，且每一层透空垂荡板的对应开孔处等效弹簧和粘滞阻尼器的布置方向一致。

8.根据权利要求6所述的海洋能自清洁式发电浮标，其特征在于：所述粘滞阻尼器包括活塞杆、活塞头、圆外管和头部封口，活塞头位于圆外管内部，活塞杆穿过圆外管内部的活塞头，并通过头部封口将活塞杆密封于圆外管上。

9.根据权利要求1所述的海洋能自清洁式发电浮标，其特征在于：所述张力腿共有三根，即每个双透空垂荡板的三个顶角处均分别有一根张力腿，所述张力腿由钢筋筋腱制成；各个双透空垂荡板大小相等。

10.根据权利要求1所述的海洋能自清洁式发电浮标，其特征在于：所述浮体包括中央支撑柱和浮筒，所述中央支撑柱整体呈圆台状，中央支撑柱顶端与舱体相连，中央支撑柱底端沿其周向设有三个浮筒，浮筒沿中央支撑柱底端的径向向外延伸；各个浮筒大小相等且相互之间夹角为120°，每个浮筒的轴向截面整体呈矩形，浮筒的末端与张力腿相连。