CN111216847A - 一种用于海洋监测的定位浮标 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于海洋监测的定位浮标,属于水质监测技术领域,本浮标包括:漂浮组件,漂浮组件用于安装监测和定位组件,漂浮组件具有漂浮基体为漂浮组件提供浮力,配重基件,配重基件呈对称分布于漂浮基体底部,且配重基件上开设第一贯通孔,减阻机构,包括杆状的滑杆,滑杆两端分别通过绳体连接有第二浮性件,第二浮性件分别设于漂浮基体两对向侧,且滑杆穿过配重基件的第一贯通孔,滑杆与绳体连接处还设有滑套,滑杆两端的滑套内穿接一锚绳体,且锚绳体两端部分别连接船锚体。本发明实现了对监测区域气象全天候定点观测,可进行高进低定点观测,定位浮标不容易受到复杂海洋环境的影响而发生破坏或倾覆,浮标不易丢失。
Description
技术领域
本发明属于生物标志技术领域,具体涉及一种用于海洋监测的定位浮标。
背景技术
海洋监测浮标是一种现代化的海洋监测手段。采用浮标观测技术,可全天候、连续、定点地观测气象、水文等内容,并实时将数据传输到岸站。作为完整环境监测系统的一部分,水质浮标及其平台主要由浮体、监测仪器组成,可远程实时监测水质、气象、海流等多种海洋监测数据。
目前,对近海岸、中远程海浪的监测多采用测波浮标,测波浮标由锚系系统固定于海底,在海上通过传感器采集数据,然后把采集到的数据传送到岸上,在岸上用计算机对数据进行处理,这种测波浮标在受到波浪力作用,很难做到高精度的定点观测,在受波浪影响过大的情况下浮标还有可能倾覆。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于海洋监测的定位浮标,实现对监测区域气象全天候定点观测,可进行高进低定点观测,定位浮标不容易受到复杂海洋环境的影响而发生破坏或倾覆,浮标不易丢失。
本发明为实现上述目的所采取的技术方案为:一种用于海洋监测的定位浮标,包括:
漂浮组件,漂浮组件用于安装监测和定位组件,漂浮组件具有漂浮基体为漂浮组件提供浮力,
配重基件,配重基件呈对称分布于漂浮基体底部,且配重基件上开设第一贯通孔,
减阻机构,包括杆状的滑杆,滑杆两端分别通过绳体连接有第二浮性件,第二浮性件分别设于漂浮基体两对向侧,且滑杆穿过配重基件的第一贯通孔,滑杆与绳体连接处还设有滑套,滑杆两端的滑套内穿接一锚绳体,且锚绳体两端部分别连接船锚体。
在具有浮力的漂浮基体底部设置对称的配重基件的方式来增大漂浮基体的重心稳定性,在浮标上设置减阻机构的目的在于调控浮标的吃水深度,在波浪的作用下对浮标的稳定性具有影响作用,具体影响在纵荡、垂荡和横摇三个自由度上体现,利用滑杆穿过配重基件的第一贯通孔且滑杆两端设置第二浮性件的方式来对浮标整体起到浮力调节作用。通过上述设计实现提高浮标整体的稳定性、耐波性能,降低浮标倾覆几率。
也可以构成为:浮体基件上部安装有与水平面垂直的柱体基件,柱体基件上端部由高至低设有第一安装台和第二安装台,第二安装台与第一安装台之间设有太阳能板,浮体基件内设与太阳能板连接的蓄电池模块以及与蓄电池连接的控制单元模块。选用柱体基件来提高第一安装台和第二安装台的水平位置高度,使第二安装台上方的监测和定位组件相对水平面的高度位置扩大,降低其与水体接触几率,同时保证一定的高度位置以便于获取水面的风速、风向数据,以及使太阳能板与水面保持一定的距离来避免水面可能存在的水雾对太阳能板发电效率的影响。
也可以构成为:第一安装台上安装有与水平面垂直的监测安装柱体,监测安装柱体上安装有天线、风向传感器和风速传感器。通过安装风向、风速传感器对监测区域的水文以及气象数据进行获取,再利用无线收发技术和天线将获取数据发送至指定数据收集设备,实现无人值守、自动、定点、定时、连续的对监测水域各种水文要素、环境要素的监测。
也可以构成为:天线、风向传感器和风速传感器分别与控制单元模块连接,控制单元模块还连接有传输模块和GPS模块,利用控制单元模块对采集到的数据进行收集并利用无线传输模块配合天线将数据传输,也可进行数据接收。
也可以构成为:浮体基件侧面环绕开设卡槽且卡槽内装配连接相适应的装配环体,装配环体上表面均布扶正组件,扶正组件包括设置在装配环体上表面且与水平面垂直的基准柱体,基准柱体上套接至少两个可滑移的浮块,基准柱体上端部设有用于对浮块滑移距离限制的限位块。采用具有浮力的浮块作为防护,单根基准柱体上的浮块数量应保持在2个以上一侧提高防护面积,二则多数量的浮块可实现提高初稳性,可相对水体浮动的多个浮块成环绕方式围绕浮体基件布设,在浮标出现倾斜过程中利用围绕浮体基件的浮块提供相应的浮力来起到自动扶正效果并降低浮标的摇摆频率。
也可以构成为:浮体基件底部中心处通过万向轴连接有重心调节组件,重心调节组件包括柱状结构的第一重心柱和柱状结构的第二重心柱,第一重心柱底面通过弹性件与第二重心柱连接,第二重心柱底部连接有球状的配重球体。在受到波浪作用时,弹性件连接第一重心柱和第二重心柱的会自动调整整个重心调节组件在水中长度范围变化,其中可能使其长度范围接近区域范围内平均波长的0.5倍波长以减小重心调节组件受波浪影响。
基于波浪理论,波浪的强度是随着水深呈快速下降,基本在0.5倍波长的深度区域波浪强度基本为零。
也可以构成为:第一重心柱的柱体端面设有与万向轴连接的安装基台,第一重心柱的侧面开设有供滑杆和/或锚绳体穿过的第二贯通孔,第一重心柱内设安装第一腔室且内设测量传感器,测量传感器的监测探头穿过第一重心柱底部设于第二重心柱内。为避免影响滑杆和锚绳体的位移或其与重心调节组件出现缠绕的可能,通过开设第二贯通孔的方式提供滑杆和/或锚绳体穿过的空间以解决上述问题,将测量传感器设于重心调节组件上便于对水体中的参数进行监测,如水体流速、流向、pH值、水温等众多水文参数。
也可以构成为:第二重心柱中部开设柱状空腔且第二重心柱侧面环绕开设用于水流通过的透水槽体,测量传感器的监测探头设于第二重心柱的柱状空腔内对空腔内流经水流进行水质监测。第二重心柱侧面还设有供锚绳体穿过的穿绳环体,为便于获取水文数据通过在第二重心柱上开设透水槽体便于水体多方向通过第二重心柱来保证测量传感器的探头对水文数据的获取。
也可以构成为:测量传感器与第一腔室固定连接处设有橡胶或泡沫材质的缓冲基座。选用缓冲基座的方式来降低测量传感器在浮标出现纵荡、垂荡和横摇时的晃动,目的在于避免测量传感器在长期使用中出现松动甚至掉落的情况,以降低浮标的维护成本和使用寿命。
也可以构成为:监测和定位组件包括风速传感器、天线、风向传感器、测量传感器等,测量传感器可以是水质传感器、流速传感器、流向传感器等,实现无人值守、自动、定点、定时、连续的对监测水域各种水文要素、环境要素的监测。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:本发明通过对浮标的配重部件的设计实现了所设计的浮标重心稳定性提高,使浮标受波浪影响减小,并利用减阻机构调控浮标的吃水深度,消除或减弱浮标在波浪的作用下对浮标的稳定性具有影响作用,实现提高浮标整体的稳定性、耐波性能,降低浮标倾覆几率。
本发明实现了对监测区域气象全天候定点观测,可进行高进低定点观测,定位浮标不容易受到复杂海洋环境的影响而发生破坏或倾覆,浮标不易丢失。
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,下面将对实施例或现有技术描述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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出本申请实施例提出的用于海洋监测的定位浮标使用状态示意图;
图2示出本申请实施例提出的漂浮组件结构示意图;
图3示出本申请实施例提出的漂浮组件正视图;
图4示出本申请实施例提出的重心调节组件结构示意图;
图5示出本申请实施例提出的第一重心柱和第二重心柱的连接示意图;
图6示出本申请实施例提出的减阻机构示意图;
图7示出本申请实施例提出的控制单元模块与其控制部件的连接示意图;
图8示出本申请对比例中浮标纵荡位移图;
图9示出本申请对比例中浮标横荡位移图;
图10示出本申请对比例中浮标垂荡位移图。
附图标记说明:10-漂浮组件;11-风速传感器;12-天线;13-风向传感器;14-柱体基件;15-第一安装台;16-第二安装台;17-浮体基件;18-配重基件;181-第一贯通孔;19-监测安装柱体;20-减阻机构;21-第二浮性件;22-滑杆;23-滑套;30-重心调节组件;31-安装基台;32-安装线筒;33-第一重心柱;331-安装第一腔室;34-第二贯通孔;35-透水槽体;36-穿绳环体;37-第二重心柱;371-弹性件;372-分隔板体;38-配重球体;40-锚绳体;41-船锚体;50-太阳能板;60-扶正组件;61-限位块;62-基准柱体;63-浮块;64-装配环体;70-测量传感器;71-缓冲基座;80-万向轴。
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作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。
于本发明一实施方式中提供了:参见图1-3所示,一种用于海洋监测的定位浮标,该浮标包括:
漂浮组件10,漂浮组件10用于安装监测和定位组件,漂浮组件10具有漂浮基体17为漂浮组件10提供浮力,
配重基件18,配重基件18呈对称分布于漂浮基体17底部,且配重基件18上开设第一贯通孔181,
参见图6所示,减阻机构20,包括杆状的滑杆22,滑杆22两端分别通过绳体连接有第二浮性件21,第二浮性件21分别设于漂浮基体17两对向侧,且滑杆22穿过配重基件18的第一贯通孔181,滑杆22与绳体连接处还设有滑套23,滑杆22两端的滑套23内穿接一锚绳体40,且锚绳体40两端部分别连接船锚体41。
本发明通过具有浮力的漂浮组件10提供安装部来安装监测和定位的组件对浮标投放区域进行监测以及浮标定位,在具有浮力的漂浮基体17底部设置对称的配重基件18的方式来增大漂浮基体17的重心稳定性,配重基件18上的第一贯通孔181的开设不仅用于物体的穿过,如滑杆22,第一贯通孔181的设置还有利于水流的通过以降低水流阻力,并配合漂浮基体17底部中心的重心调节组件30来是漂浮基体17随波浪的摆动幅度降低,具体的重心调节组件30的设置位置保证浮标的重心集中使其具有“不倒翁”的效果,再通过位于重心调节组件30两侧的配重基件18增大漂浮基体17底部侧边位置的重量,减小漂浮基体17在随波浪摆动的幅度,在浮标上设置减阻机构20的目的在于调控浮标的吃水深度,在波浪的作用下对浮标的稳定性具有影响作用,具体影响在纵荡、垂荡和横摇三个自由度上体现,利用滑杆22穿过配重基件18的第一贯通孔181且滑杆22两端设置第二浮性件21的方式来对浮标整体起到浮力调节作用。
在浮标因波浪作用产生晃动向一侧倾斜过程中,波浪的作用同时影响减阻机构20,迎向波浪作用面漂浮基件17一侧的第二浮性件21带动滑杆22向浮标倾斜方向移动直至第二浮性件21到达漂浮基体17附近或与漂浮基体17贴合,来缩小迎向波浪作用面的漂浮基件17和该侧的第二浮性件21距离缩小,而扩大背向波浪作用面漂浮基件17和该侧的第二浮性件21距离,在距离扩大侧的第二浮性件21带动滑杆22上浮对浮标形成上抬作用,形成浮标倾斜方向形成反向作用力降低浮标摆动幅度,来消除或减弱浮标纵荡、横摇影响,同时减阻机构20并不与漂浮基件17的配重基件18固定连接且减阻机构20质量低于安装有众多监测器件的漂浮基件17质量,在浮标产生垂荡时,漂浮基件17两侧分别设置第二浮性件21与漂浮基件17垂荡频率不同,可通过减阻机构20来削弱浮体的垂荡频率。通过上述设计实现提高浮标整体的稳定性、耐波性能,降低浮标倾覆几率。
于本发明一实施方式中,参见图1、2、3所示,浮体基件17上部安装有与水平面垂直的柱体基件14,柱体基件14上端部由高至低设有第一安装台15和第二安装台16,第二安装台16与第一安装台15之间设有太阳能板50,浮体基件17内设与太阳能板50连接的蓄电池模块以及与蓄电池连接的控制单元模块。浮体基件17为圆柱状,浮体基件17与柱体基件14、第二安装台16为同轴设置,第一安装台15为矩形其中心点与第二安装台16中心点重合,太阳能板50优选采用倾斜安装方式,且至少安装三块来保证全方位采集光能,选用柱体基件14来提高第一安装台15和第二安装台16的水平位置高度,使第二安装台16上方的监测和定位组件相对水平面的高度位置扩大,降低其与水体接触几率,同时保证一定的高度位置以便于获取水面的风速、风向数据,以及使太阳能板50与水面保持一定的距离来避免水面可能存在的水雾对太阳能板50发电效率的影响。
于本发明一实施方式中,参见图1、2、3所示,第一安装台15上安装有与水平面垂直的监测安装柱体19,监测安装柱体19上安装有天线12、风向传感器13和风速传感器11。参见图7所示,通过安装风向、风速传感器对监测区域的水文以及气象数据进行获取,再利用无线收发技术和天线12将获取数据发送至指定数据收集设备,实现无人值守、自动、定点、定时、连续的对监测水域各种水文要素、环境要素的监测,为获得更多的水文数据还可以在第一安装台15或者安装柱体19上安装更多的传感器、例如湿度传感器等,当然还可以安装灯光报警器用于夜间或雾天显示浮标位置起到警示和防撞作用。
于本发明一实施方式中,参见图7所示,天线12、风向传感器13和风速传感器11分别与控制单元模块连接,控制单元模块还连接有传输模块和GPS模块,利用控制单元模块对采集到的数据进行收集并利用无线传输模块配合天线12将数据传输,也可进行数据接收,当然无线传输模块优选采用5G传输模块,相较于4G传输模块可获得更高的传输效率,避免延时出现的不必要问题,GPS模块的设置可实现精准定位浮标位置,在对浮标进行了配重方面的设计以及减阻机构20的设计缩小浮标在定点监测区的移动进一步实现高精度定位监测。
于本发明一实施方式中,参见图2所示,浮体基件17侧面环绕开设卡槽且卡槽内装配连接相适应的装配环体64,装配环体64上表面均布扶正组件60,扶正组件60包括设置在装配环体64上表面且与水平面垂直的基准柱体62,基准柱体62上套接至少两个可滑移的浮块63,基准柱体62上端部设有用于对浮块63滑移距离限制的限位块61。在浮体基件17侧方卡接环绕浮体基件17的装配环体64,采用卡接的方式使装配环体64不易与浮体基件17分离脱落,优选采用过盈方式连接,在装配环体64上设置扶正组件60来在浮体基件17四周环绕形成防护,如起到对浮体基件17防撞保护或防止杂物缠绕浮体基件17,具体的采用具有浮力的浮块63作为防护,单根基准柱体62上的浮块63数量应保持在2个以上一侧提高防护面积,二则多数量的浮块63可实现提高初稳性,可相对水体浮动的多个浮块63成环绕方式围绕浮体基件17布设,在浮标出现倾斜过程中利用围绕浮体基件17的浮块63提供相应的浮力来起到自动扶正效果并降低浮标的摇摆频率。
于本发明一实施方式中,参见图3、4所示,浮体基件17底部中心处通过万向轴80连接有重心调节组件30,重心调节组件30包括柱状结构的第一重心柱33和柱状结构的第二重心柱37,第一重心柱33底面通过弹性件371与第二重心柱37连接,第二重心柱37底部连接有球状的配重球体38。重心调节组件30的设置位置保证浮标的重心集中使其具有“不倒翁”的效果,再通过位于重心调节组件30两侧的配重基件18增大漂浮基体17底部侧边位置的重量,减小漂浮基体17在随波浪摆动的幅度,在受到波浪作用时,弹性件371连接第一重心柱33和第二重心柱37的会自动调整整个重心调节组件30在水中长度范围变化,其中可能使其长度范围接近区域范围内平均波长的0.5倍波长以减小重心调节组件30受波浪影响,同时,在弹性件371伸缩形变过程中带动了第一重心柱33和第二重心柱37上下移使其附近水流形成一定的波动有利于驱赶浮标附近水生物或避免生物粘附重心柱部件表面,注所投放的浮标上的弹性件371的弹性伸缩距离可根据实际需求来依据投放水域或海域波浪参数进行具体设计。
基于波浪理论,波浪的强度是随着水深呈快速下降,基本在0.5倍波长的深度区域波浪强度基本为零。
于本发明一实施方式中,参见图4、5所示,第一重心柱33的柱体端面设有与万向轴80连接的安装基台31,第一重心柱33的侧面开设有供滑杆22和/或锚绳体40穿过的第二贯通孔34,第一重心柱33内设安装第一腔室331且内设测量传感器70,测量传感器70的监测探头穿过第一重心柱33底部设于第二重心柱37内。第一重心柱33的柱体端面还设有与第一腔室331贯通连接的安装线筒32,测量传感器70的连接线穿过安装线筒32与浮体基件17内的控制单元模块连接。选用万向轴80将重心调节组件30与浮体基件17底部连接用于使重心调节组件30具有多方位摆动的能力以防止重心调节组件30受过大波浪冲击破坏。为避免影响滑杆22和锚绳体40的位移或其与重心调节组件30出现缠绕的可能,通过开设第二贯通孔31的方式提供滑杆22和/或锚绳体40穿过的空间以解决上述问题,将测量传感器70设于重心调节组件30上便于对水体中的参数进行监测,如水体流速、流向、pH值、水温等众多水文参数,通过连接线将其与控制单元模块进行连接以将获取的监测数据传输至控制单元模块也便于控制单元模块对测量传感器70的控制。
于本发明一实施方式中,参见图4、5所示,第二重心柱37中部开设柱状空腔且第二重心柱37侧面环绕开设用于水流通过的透水槽体35,测量传感器70的监测探头设于第二重心柱37的柱状空腔内对空腔内流经水流进行水质监测。第二重心柱37与第一重心柱37底面的对向面具有具有圆形凹槽,圆形凹槽底面与第二重心柱37内的柱状空腔采用分隔板体372分隔,弹性件371上端与第一重心柱33底面固定连接,弹性件371底端与分隔板体372上表面固定连接。测量传感器70的监测探头穿过分隔板体372且穿过之处设有滑套。第二重心柱37侧面还设有供锚绳体40穿过的穿绳环体36,为便于获取水文数据通过在第二重心柱37上开设透水槽体35便于水体多方向通过第二重心柱37来保证测量传感器70的探头对水文数据的获取。
于本发明一实施方式中,参见图5所示,测量传感器70与第一腔室331固定连接处设有橡胶或泡沫材质的缓冲基座71。选用缓冲基座71的方式来降低测量传感器70在浮标出现纵荡、垂荡和横摇时的晃动,目的在于避免测量传感器70在长期使用中出现松动甚至掉落的情况,以降低浮标的维护成本和使用寿命。
于本发明一实施方式中,参见图7所示,监测和定位组件包括风速传感器11、天线12、风向传感器13、测量传感器70等,测量传感器70可以是水质传感器、流速传感器、流向传感器等,实现无人值守、自动、定点、定时、连续的对监测水域各种水文要素、环境要素的监测。
实施例1:
参见图1-7所示,一种用于海洋监测的定位浮标,该浮标包括:
漂浮组件10,漂浮组件10用于安装监测和定位组件,漂浮组件10具有漂浮基体17为漂浮组件10提供浮力,
配重基件18,配重基件18呈对称分布于漂浮基体17底部,且配重基件18上开设第一贯通孔181,
减阻机构20,包括杆状的滑杆22,滑杆22两端分别通过绳体连接有第二浮性件21,第二浮性件21分别设于漂浮基体17两对向侧,且滑杆22穿过配重基件18的第一贯通孔181,滑杆22与绳体连接处还设有滑套23,滑杆22两端的滑套23内穿接一锚绳体40,且锚绳体40两端部分别连接船锚体41,所选用的第二浮性件21为空心的浮性件,用于连接第二浮性件21和滑杆22的绳体为聚乙烯绳体。
另外:浮体基件17上部安装有与水平面垂直的柱体基件14,柱体基件14上端部由高至低设有第一安装台15和第二安装台16,第二安装台16与第一安装台15之间设有太阳能板50,浮体基件17内设与太阳能板50连接的蓄电池模块以及与蓄电池连接的控制单元模块。浮体基件17为圆柱状,浮体基件17与柱体基件14、第二安装台16为同轴设置,第一安装台15为矩形其中心点与第二安装台16中心点重合,太阳能板50优选采用倾斜安装方式,且至少安装三块来保证全方位采集光能,选用柱体基件14来提高第一安装台15和第二安装台16的水平位置高度。
另外:第一安装台15上安装有与水平面垂直的监测安装柱体19,监测安装柱体19上安装有天线12、风向传感器13和风速传感器11。
另外:天线12、风向传感器13和风速传感器11分别与控制单元模块连接,控制单元模块还连接有传输模块和GPS模块,无线传输模块优选采用5G传输模块,在考虑到投放成本是可适当选择4G传输模块。
另外:浮体基件17侧面环绕开设卡槽且卡槽内装配连接相适应的装配环体64,装配环体64上表面均布扶正组件60,扶正组件60包括设置在装配环体64上表面且与水平面垂直的基准柱体62,基准柱体62上套接至少两个可滑移的浮块63,基准柱体62上端部设有用于对浮块63滑移距离限制的限位块61。
另外:浮体基件17底部中心处通过万向轴80连接有重心调节组件30,重心调节组件30包括柱状结构的第一重心柱33和柱状结构的第二重心柱37,第一重心柱33底面通过弹性件371与第二重心柱37连接,第二重心柱37底部连接有球状的配重球体38。
另外:第一重心柱33的柱体端面设有与万向轴80连接的安装基台31,第一重心柱33的侧面开设有供滑杆22和/或锚绳体40穿过的第二贯通孔34,第一重心柱33内设安装第一腔室331且内设测量传感器70,测量传感器70的监测探头穿过第一重心柱33底部设于第二重心柱37内。
另外:第二重心柱37中部开设柱状空腔且第二重心柱37侧面环绕开设用于水流通过的透水槽体35,测量传感器70的监测探头设于第二重心柱37的柱状空腔内对空腔内流经水流进行水质监测。第二重心柱37与第一重心柱37底面的对向面具有具有圆形凹槽,圆形凹槽底面与第二重心柱37内的柱状空腔采用分隔板体372分隔,弹性件371上端与第一重心柱33底面固定连接,弹性件371底端与分隔板体372上表面固定连接。
另外:测量传感器70与第一腔室331固定连接处设有橡胶或泡沫材质的缓冲基座71。
另外:监测和定位组件包括风速传感器11、天线12、风向传感器13、测量传感器70等,测量传感器70是水质传感器。
另外:本发明的浮标上所使用的电器设备具有防水功能或经过防水处理。
实施例2:
与实施例1的不同之处在于:所选用的第二浮性件21为实心的浮性件,用于连接第二浮性件21和滑杆22的绳体为含有金属丝的复合绳。
对比例1:
与实施例1的不同之处在于:所装配的定位浮标上,不进行安装减阻机构20。
对比例2:
与实施例1的不同之处在于:所装配的定位浮标上,不进行安装减阻机构20,同时在浮体基件17侧面通过绳体吊接两个实心浮球。
试验例1:
浮标运动测试:
采用水槽模拟试验,对实施例1、2和对比例1、2的浮标进行运动测试,分别对0°、45°、90°和135°方向来浪在风、流(其中风、流的方向为0°)的条件下对浮标的运动进行测试,浮标设计工况如表1所示。
浮标设计工况
参数 | 作业工况 | 生存工况 |
波普峰值周期(s) | 5.8 | 6.9 |
有义波高(m) | 2.5 | 5 |
风速(m/s) | 14 | 23 |
海流流速(m/s) | 1 | 2 |
分别从浮标的纵荡、横荡、垂荡三个自由度方向进行测量浮标位移距离,具体结果如图8-10所示,根据浮标位移距离可知,实施例2的浮标在纵荡、横荡、垂荡三个自由度方向位移距离明显低于对比例1和对比例2在纵荡、横荡、垂荡三个自由度方向位移距离,可知实施例2的浮标具有优异的稳定性、耐波性能,而实施例1的浮标在在纵荡、横荡、垂荡三个自由度方向位移距离比实施例2的浮标的位移距离更小,可知实施例1的浮标的整体稳定性和耐波性最优。
本发明的测量传感器70包括但不限于对如下数据进行监测:营养盐、温度、盐度、浊度、叶绿素α、PH值。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (9)
1.一种用于海洋监测的定位浮标,包括:
漂浮组件(10),所述漂浮组件(10)用于安装监测和定位组件,所述漂浮组件(10)具有漂浮基体(17)为漂浮组件(10)提供浮力,
配重基件(18),所述配重基件(18)呈对称分布于漂浮基体(17)底部,且配重基件(18)上开设第一贯通孔(181),
减阻机构(20),包括杆状的滑杆(22),所述滑杆(22)两端分别通过绳体连接有第二浮性件(21),所述第二浮性件(21)分别设于漂浮基体(17)两对向侧,且所述滑杆(22)穿过配重基件(18)的第一贯通孔(181),所述滑杆(22)与绳体连接处还设有滑套(23),所述滑杆(22)两端的滑套(23)内穿接一锚绳体(40),且锚绳体(40)两端部分别连接船锚体(41)。
2.根据权利要求1所述的一种用于海洋监测的定位浮标,其特征在于所述:浮体基件(17)上部安装有与水平面垂直的柱体基件(14),所述柱体基件(14)上端部由高至低设有第一安装台(15)和第二安装台(16),所述第二安装台(16)与第一安装台(15)之间设有太阳能板(50),所述浮体基件(17)内设与太阳能板(50)连接的蓄电池模块以及与蓄电池连接的控制单元模块。
3.根据权利要求2所述的一种用于海洋监测的定位浮标,其特征在于:所述第一安装台(15)上安装有与水平面垂直的监测安装柱体(19),所述监测安装柱体(19)上安装有天线(12)、风向传感器(13)和风速传感器(11)。
4.根据权利要求3所述的一种用于海洋监测的定位浮标,其特征在于:所述天线(12)、风向传感器(13)和风速传感器(11)分别与控制单元模块连接,控制单元模块还连接有传输模块和GPS模块。
5.根据权利要求1或2所述的一种用于海洋监测的定位浮标,其特征在于:所述浮体基件(17)侧面环绕开设卡槽且卡槽内装配连接相适应的装配环体(64),所述装配环体(64)上表面均布扶正组件(60),所述扶正组件(60)包括设置在装配环体(64)上表面且与水平面垂直的基准柱体(62),所述基准柱体(62)上套接至少两个可滑移的浮块(63),所述基准柱体(62)上端部设有用于对浮块(63)滑移距离限制的限位块(61)。
6.根据权利要求1或2所述的一种用于海洋监测的定位浮标,其特征在于:浮体基件(17)底部中心处通过万向轴(80)连接有重心调节组件(30),所述重心调节组件(30)包括柱状结构的第一重心柱(33)和柱状结构的第二重心柱(37),所述第一重心柱(33)底面通过弹性件(371)与第二重心柱(37)连接,所述第二重心柱(37)底部连接有球状的配重球体(38)。
7.根据权利要求5所述的一种用于海洋监测的定位浮标,其特征在于:所述第一重心柱(33)的柱体端面设有与万向轴(80)连接的安装基台(31),所述第一重心柱(33)的侧面开设有供滑杆(22)和/或锚绳体(40)穿过的第二贯通孔(34),所述第一重心柱(33)内设安装第一腔室(331)且内设测量传感器(70),所述测量传感器(70)的监测探头穿过第一重心柱(33)底部设于第二重心柱(37)内。
8.根据权利要求6所述的一种用于海洋监测的定位浮标,其特征在于:所述第二重心柱(37)中部开设柱状空腔且第二重心柱(37)侧面环绕开设用于水流通过的透水槽体(35),所述测量传感器(70)的监测探头设于第二重心柱(37)的柱状空腔内对空腔内流经水流进行水质监测。
9.根据权利要求1所述的一种用于海洋监测的定位浮标,其特征在于:所述测量传感器(70)与第一腔室(331)固定连接处设有橡胶或泡沫材质的缓冲基座(71)。
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