CN111619741A - 一种海洋工程用监测浮标结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种海洋工程用监测浮标结构，包括浮体、稳定件、锚定,浮体上端为圆柱状，下端为圆台状，且浮体内部设为空心状，浮体底部中心位置固定连接有稳定件，浮体四周活动连接有平衡消能装置，平衡消能装置一端延伸至浮体内部，配重装置底部延伸至稳定件外侧固定连接有锚定，浮体内部四周上下端之间固定连接有二号滑杆，二号滑杆上端活动连接有顶动装置，顶动装置对应平衡消能装置相接，浮体顶部固定连接有零件箱，零件箱顶部固定连接有支架装置，零件箱内部安装有蓄电池以及海洋环境检测仪器，本发明提供一种海洋工程用监测浮标结构为解决海洋监测浮标易受海洋恶劣环境影响而大幅度摆动，造成浮标上端仪器设备检测数据不够精准的问题。

Description

一种海洋工程用监测浮标结构

技术领域

本发明涉及监测浮标技术领域，尤其涉及一种海洋工程用监测浮标结构。

背景技术

海洋浮标是以锚定在海上的观测浮标为主体组成的海洋水文水质气象自动观测站，它能按规定要求长期、连续地为海洋科学研究、海上石油(气) 开发、港口建设和国防建设收集所需海洋水文水质气象资料，特别是能收集到调查船难以收集的恶劣天气及海况的资料。

目前海洋监测浮标在海上运用广泛，但是海洋环境多变，遇到涨潮或恶劣环境时浮标易受冲击，从而导致浮标大幅度摆动，摇摆运动对浮标的影响主要体现在浮标的摇摆运动极大影响着浮标水文和气象等参数观测的准确度。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种海洋工程用监测浮标结构，以解上述描述问题。

本发明一种海洋工程用监测浮标结构的目的与功效，由以下具体技术手段达成：一种海洋工程用监测浮标结构，包括浮体、稳定件、锚定,浮体上端为圆柱状，下端为圆台状，且浮体内部设为空心状，浮体底部中心位置固定连接有稳定件，浮体四周活动连接有平衡消能装置，平衡消能装置一端延伸至浮体内部，浮体内部中心活动连接有配重装置，配重装置底部延伸至稳定件外侧固定连接有锚定，浮体内部四周上下端之间固定连接有二号滑杆，二号滑杆上端活动连接有顶动装置，顶动装置对应平衡消能装置相接，浮体顶部固定连接有零件箱，零件箱顶部固定连接有支架装置，零件箱内部安装有蓄电池以及海洋环境检测仪器。

优选的，稳定件呈半球状，稳定件弧面朝下，稳定件内部中心设有空心槽，空心槽顶部与浮体内部连通，稳定件外侧为PE塑料材质，内部为发泡材料制成，如：聚氨酯发泡。

优选的，支架装置还包括有支撑杆、顶板、太阳能板、横杆，零件箱顶部四周均倾斜向上固定连接有支撑杆，支撑杆顶部之间固定连接有顶板，支撑杆中心位置之间固定连接有横杆，横杆上端安装有太阳能板，太阳能板与蓄电池电连接，顶板上端安装有风向检测器以及其他监测仪器，蓄电池与需电设备电连接。

优选的，浮体内顶部中心位置四周均与空心槽内底部之间固定连接有一号滑杆，一号滑杆上端套接有配重装置，一号滑杆上端位于配重装置下端套接有弹簧，配重装置还包括有配重块、连接杆、驱动件，配重块外侧四周均固定连接有驱动件，配重块底部中心位置固定连接有连接杆，连接杆底部延伸至稳定件底部外侧与锚定通过拉绳固定连接。

优选的，驱动件呈匚型状，驱动件开口处均远离配重块设置，驱动件内部从上至下等距离依次固定连接有齿轮齿。

优选的，浮体内部上下端之间对应配重装置上端驱动件均固定连接有支撑板，支撑板之间相接，支撑板之间连接形成长方体管状，支撑板中心位置下端均转接有齿轮，驱动件内部齿轮齿与齿轮对应啮合卡接。

优选的，二号滑杆位于支撑板外侧，顶动装置还包括有顶块、齿条板、二号限位板、滑槽，顶块呈直角三棱柱状，顶块长直角边一侧均靠近支撑板设置，顶块靠近支撑板一侧中心位置固定连接有齿条板，顶块远离支撑板一侧为倾斜面，倾斜面上端中心设有滑槽，顶块远离支撑板一侧下端固定连接有二号限位板，齿条板与齿轮对应啮合卡接。

优选的，平衡消能装置还包括有推杆、滚轮、一号限位板、消能组件、平衡件，推杆延伸至浮体内部一端转接有滚轮，推杆位于浮体内部上端固定连接有一号限位板，推杆位于一号限位板与浮体内部壁面之间套接有弹簧，推杆位于浮体外侧一端固定连接有消能组件，消能组件底部固定连接有平衡件，平衡件整体呈四分之一弧形状，平衡件外壳为耐酸碱腐蚀PE材料一次成型，平衡件内部为发泡材料制成，滚轮与滑槽对应卡接。

优选的，消能组件还包括有浮板、填充块、活塞杆、消能板、通孔、活塞槽，浮板整体呈四分之一弧形状，浮板截面内部呈U型状，且浮板开口处上下端均往外侧弯曲延伸一段距离，浮板内固定连接有填充块，填充块为发泡材料制成，且填充块朝外一侧为弧形状，填充块内部中心等距离依次设有活塞槽，活塞槽内中空位置卡接有活塞杆，活塞杆底部与活塞槽内底部之间固定连接有减震弹簧，活塞杆另一端固定连接有消能板，消能板上端设有多个通孔。

有益效果：

1、涨潮或恶劣环境时，监测浮标会被海水的浮力造成向上移动或是受摆动而上移，锚定与拉绳拉动配重装置，从而使得配重块往下移动，从而使得浮标本体的重心下降，从而保持浮标的稳定。

2、配重块往下移动的过程中驱动件内部的齿轮齿带动齿轮顺势针转动，通过顺时针转动的齿轮带动顶动装置上升移动，使得顶块倾斜面往上移动，从而推动推杆往外侧移动，使得消能组件以及平衡件外移，浮标通过消能组件以及平衡件扩大与海水支撑面，从而进一步使得浮体在恶劣环境中能够稳定工作。

3、海水冲击浮体时首先与消能板碰撞，消能板受挤压冲击的力挤压活塞杆，活塞杆进入活塞槽内，从而挤压活塞槽内的减震弹簧，从而达到缓能的作用，碰撞后的海水通过通孔进入浮板内部，进一步碰撞填充块，浮板内部为弧形状，同时填充块朝外一侧也为弧形状，海浪冲击时能够顺着弧面将海水甩出，经过多级缓能，使得海水的冲击力减缓至最小，保持了浮体的稳定，提高了检测仪器检测的精度。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明主视刨面结构示意图。

图3为本发明浮标俯视剖面结构示意图。

图4为本发明顶动装置结构示意图。

图5为本发明配重装置结构示意图。

图6为本发明图2中A处放大结构示意图。

图1-6中，部件名称与附图编号的对应关系为：

浮体1、稳定件2、空心槽201、锚定3、平衡消能装置4、推杆401、滚轮402、一号限位板403、消能组件404、平衡件405、零件箱5、蓄电池51、支架装置6、支撑杆61、顶板62、太阳能板63、横杆64、配重装置7、配重块701、连接杆702、驱动件703、一号滑杆8、顶动装置9、顶块901、齿条板902、二号限位板903、滑槽904、齿轮10、支撑板11、二号滑杆12、浮板13、填充块14、活塞杆15、消能板16、通孔17、活塞槽18。

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、完整的描述，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。

实施例：

如附图1至附图6所示：一种海洋工程用监测浮标结构，包括浮体1、稳定件2、锚定3,浮体1上端为圆柱状，下端为圆台状，且浮体1内部设为空心状，浮体1底部中心位置固定连接有稳定件2，浮体1四周活动连接有平衡消能装置 4，平衡消能装置4一端延伸至浮体1内部，浮体1内部中心活动连接有配重装置7，配重装置7底部延伸至稳定件2外侧固定连接有锚定3，浮体1内部四周上下端之间固定连接有二号滑杆12，二号滑杆12上端活动连接有顶动装置9，顶动装置9对应平衡消能装置4相接，浮体1顶部固定连接有零件箱5，零件箱5顶部固定连接有支架装置6，零件箱5内部安装有蓄电池501以及海洋环境检测仪器。

其中：稳定件2呈半球状，稳定件2弧面朝下，稳定件2内部中心设有空心槽201，空心槽201顶部与浮体1内部连通，稳定件外侧为PE塑料材质，内部为发泡材料制成，如：聚氨酯发泡，浮体1在摆动的过程中可通过稳定件2快速复位，原理类似不倒翁。

其中：支架装置6还包括有支撑杆61、顶板62、太阳能板63、横杆64，零件箱5顶部四周均倾斜向上固定连接有支撑杆61，支撑杆61顶部之间固定连接有顶板62，支撑杆61中心位置之间固定连接有横杆64，横杆64上端安装有太阳能板63，太阳能板63与蓄电池51电连接，顶板62上端安装有风向检测器以及其他监测仪器，蓄电池51与需电设备电连接，通过太阳能板63 进行光电转换，从而使得蓄电池51能够蓄电，提供足够使用的电能。

其中：浮体1内顶部中心位置四周均与空心槽201内底部之间固定连接有一号滑杆8，一号滑杆8上端套接有配重装置7，一号滑杆8上端位于配重装置7下端套接有弹簧，配重装置7还包括有配重块701、连接杆702、驱动件703，配重块701外侧四周均固定连接有驱动件703，配重块701底部中心位置固定连接有连接杆702，连接杆702底部延伸至稳定件2底部外侧与锚定 3通过拉绳固定连接，涨潮或恶劣环境时，监测浮标会被海水的浮力造成向上移动或是受摆动而上移，锚定3与拉绳拉动配重装置7，从而使得配重块701 往下移动，从而使得浮体1的重心下降，从而保持浮体1的稳定。

其中：驱动件703呈匚型状，驱动件703开口处均远离配重块701设置，驱动件703内部从上至下等距离依次固定连接有齿轮齿，配重块701移动的范围为齿轮10在匚型状驱动件703内滚动的距离，防止配重装置7脱离齿轮 10后无法复位的情况发生。

其中：浮体1内部上下端之间对应配重装置7上端驱动件403均固定连接有支撑板11，支撑板11之间相接，支撑板11之间连接形成长方体管状，支撑板11中心位置下端均转接有齿轮10，驱动件703内部齿轮齿与齿轮10 对应啮合卡接。

其中：二号滑杆12位于支撑板11外侧，顶动装置9还包括有顶块901、齿条板902、二号限位板903、滑槽904，顶块901呈直角三棱柱状，顶块901 长直角边一侧均靠近支撑板11设置，顶块901靠近支撑板11一侧中心位置固定连接有齿条板902，顶块901远离支撑板11一侧为倾斜面，倾斜面上端中心设有滑槽904，顶块901远离支撑板11一侧下端固定连接有二号限位板 903，齿条板902与齿轮10对应啮合卡接，配重块701往下移动的过程中驱动件703内部的齿轮齿带动齿轮10顺势针转动，通过顺时针转动的齿轮10 带动顶动装置9上升移动，使得顶块901倾斜面往上移动，从而推动推杆401 往外侧移动，使得消能组件404以及平衡件405外移，监测浮标通过消能组件404以及平衡件405扩大与海水支撑面，从而进一步使得浮体1在恶劣环境中能够稳定工作。

其中：平衡消能装置4还包括有推杆401、滚轮402、一号限位板403、消能组件404、平衡件405，推杆401延伸至浮体1内部一端转接有滚轮402，推杆401位于浮体1内部上端固定连接有一号限位板403，推杆401位于一号限位板403与浮体1内部壁面之间套接有弹簧，推杆401位于浮体1外侧一端固定连接有消能组件404，消能组件404底部固定连接有平衡件405，平衡件405整体呈四分之一弧形状，平衡件405外壳为耐酸碱腐蚀PE材料一次成型，平衡件405内部为发泡材料制成，滚轮402与滑槽904对应卡接。

其中：消能组件404还包括有浮板13、填充块14、活塞杆15、消能板 16、通孔17、活塞槽18，浮板13整体呈四分之一弧形状，浮板13截面内部呈U型状，且浮板13开口处上下端均往外侧弯曲延伸一段距离，浮板13内固定连接有填充块14，填充块14为发泡材料制成，且填充块14朝外一侧为弧形状，填充块14内部中心等距离依次设有活塞槽18，活塞槽18内中空位置卡接有活塞杆15，活塞杆15底部与活塞槽18内底部之间固定连接有减震弹簧，活塞杆15另一端固定连接有消能板16，消能板16上端设有多个通孔 17，海水冲击浮体1时首先与消能板16碰撞，消能板16受挤压冲击的力挤压活塞杆15，活塞杆15进入活塞槽18内，从而挤压活塞槽18内的减震弹簧，从而达到缓能的作用，碰撞后的海水通过通孔进入浮板13内部，进一步碰撞填充块14，浮板13内部为弧形状，同时填充块14朝外一侧也为弧形状，海浪冲击时能够顺着弧面将海水甩出，经过多级缓能，使得海水的冲击力减缓至最小，保持了浮体1的稳定，提高了检测仪器检测的精度。

工作原理：首先将锚定3固定于海底，将监测浮标置于海洋目的地，当海水涨潮或恶劣环境时，监测浮标会被海水的浮力造成向上移动或是受摆动而上移，锚定3与拉绳拉动配重装置7，从而使得配重块701往下移动，从而使得浮体1的重心下降，配重块701往下移动的过程中驱动件703内部的齿轮齿带动齿轮10顺势针转动，通过顺时针转动的齿轮10带动顶动装置9上升移动，使得顶块901倾斜面往上移动，从而推动推杆401往外侧移动，使得消能组件404以及平衡件405外移，监测浮标通过消能组件404以及平衡件405扩大与海水支撑面，海水冲击浮体1时首先与消能板16碰撞，消能板16受挤压冲击的力挤压活塞杆15，活塞杆15进入活塞槽18内，从而挤压活塞槽18内的减震弹簧，从而达到缓能的作用，碰撞后的海水通过通孔进入浮板13内部，进一步碰撞填充块14，浮板13内部为弧形状，同时填充块14朝外一侧也为弧形状，海浪冲击时能够顺着弧面将海水甩出，经过多级缓能，使得海水的冲击力减缓至最小，保持了浮体1的稳定，提高了检测仪器检测的精度。

Claims (9)

1.一种海洋工程用监测浮标结构，包括浮体(1)、稳定件(2)、锚定(3),其特征在于：所述浮体(1)上端为圆柱状，下端为圆台状，且浮体(1)内部设为空心状，所述浮体(1)底部中心位置固定连接有稳定件(2)，所述浮体(1)四周活动连接有平衡消能装置(4)，所述平衡消能装置(4)一端延伸至浮体(1)内部，所述浮体(1)内部中心活动连接有配重装置(7)，所述配重装置(7)底部延伸至稳定件(2)外侧固定连接有锚定(3)，所述浮体(1)内部四周上下端之间固定连接有二号滑杆(12)，所述二号滑杆(12)上端活动连接有顶动装置(9)，所述顶动装置(9)对应平衡消能装置(4)相接，所述浮体(1)顶部固定连接有零件箱(5)，所述零件箱(5)顶部固定连接有支架装置(6)，所述零件箱(5)内部安装有蓄电池(501)以及海洋环境检测仪器。

2.根据权利要求1所述的海洋工程用监测浮标结构，其特征在于：所述稳定件(2)呈半球状，所述稳定件(2)弧面朝下，所述稳定件(2)内部中心设有空心槽(201)，所述空心槽(201)顶部与浮体(1)内部连通，所述稳定件外侧为PE塑料材质，内部为发泡材料制成，如：聚氨酯发泡。

3.根据权利要求1所述的海洋工程用监测浮标结构，其特征在于：所述支架装置(6)还包括有支撑杆(61)、顶板(62)、太阳能板(63)、横杆(64)，所述零件箱(5)顶部四周均倾斜向上固定连接有支撑杆(61)，所述支撑杆(61)顶部之间固定连接有顶板(62)，所述支撑杆(61)中心位置之间固定连接有横杆(64)，所述横杆(64)上端安装有太阳能板(63)，所述太阳能板(63)与蓄电池(51)电连接，所述顶板(62)上端安装有风向检测器以及其他监测仪器，所述蓄电池(51)与需电设备电连接。

4.根据权利要求1所述的海洋工程用监测浮标结构，其特征在于：所述浮体(1)内顶部中心位置四周均与空心槽(201)内底部之间固定连接有一号滑杆(8)，所述一号滑杆(8)上端套接有配重装置(7)，所述一号滑杆(8)上端位于配重装置(7)下端套接有弹簧，所述配重装置(7)还包括有配重块(701)、连接杆(702)、驱动件(703)，所述配重块(701)外侧四周均固定连接有驱动件(703)，所述配重块(701)底部中心位置固定连接有连接杆(702)，所述连接杆(702)底部延伸至稳定件(2)底部外侧与锚定(3)通过拉绳固定连接。

5.根据权利要求4所述的海洋工程用监测浮标结构，其特征在于：所述驱动件(703)呈匚型状，所述驱动件(703)开口处均远离配重块(701)设置，所述驱动件(703)内部从上至下等距离依次固定连接有齿轮齿。

6.根据权利要求1所述的海洋工程用监测浮标结构，其特征在于：所述浮体(1)内部上下端之间对应配重装置(7)上端驱动件(403)均固定连接有支撑板(11)，所述支撑板(11)之间相接，所述支撑板(11)之间连接形成长方体管状，所述支撑板(11)中心位置下端均转接有齿轮(10)，所述驱动件(703)内部齿轮齿与齿轮(10)对应啮合卡接。

7.根据权利要求1所述的海洋工程用监测浮标结构，其特征在于：所述二号滑杆(12)位于支撑板(11)外侧，所述顶动装置(9)还包括有顶块(901)、齿条板(902)、二号限位板(903)、滑槽(904)，所述顶块(901)呈直角三棱柱状，所述顶块(901)长直角边一侧均靠近支撑板(11)设置，所述顶块(901)靠近支撑板(11)一侧中心位置固定连接有齿条板(902)，所述顶块(901)远离支撑板(11)一侧为倾斜面，所述倾斜面上端中心设有滑槽(904)，所述顶块(901)远离支撑板(11)一侧下端固定连接有二号限位板(903)，所述齿条板(902)与齿轮(10)对应啮合卡接。

8.根据权利要求1所述的海洋工程用监测浮标结构，其特征在于：所述平衡消能装置(4)还包括有推杆(401)、滚轮(402)、一号限位板(403)、消能组件(404)、平衡件(405)，所述推杆(401)延伸至浮体(1)内部一端转接有滚轮(402)，所述推杆(401)位于浮体(1)内部上端固定连接有一号限位板(403)，所述推杆(401)位于一号限位板(403)与浮体(1)内部壁面之间套接有弹簧，所述推杆(401)位于浮体(1)外侧一端固定连接有消能组件(404)，所述消能组件(404)底部固定连接有平衡件(405)，所述平衡件(405)整体呈四分之一弧形状，所述平衡件(405)外壳为耐酸碱腐蚀PE材料一次成型，平衡件(405)内部为发泡材料制成，所述滚轮(402)与滑槽(904)对应卡接。

9.根据权利要求1所述的海洋工程用监测浮标结构，其特征在于：所述消能组件(404)还包括有浮板(13)、填充块(14)、活塞杆(15)、消能板(16)、通孔(17)、活塞槽(18)，所述浮板(13)整体呈四分之一弧形状，所述浮板(13)截面内部呈U型状，且浮板(13)开口处上下端均往外侧弯曲延伸一段距离，所述浮板(13)内固定连接有填充块(14)，所述填充块(14)为发泡材料制成，且填充块(14)朝外一侧为弧形状，所述填充块(14)内部中心等距离依次设有活塞槽(18)，所述活塞槽(18)内中空位置卡接有活塞杆(15)，所述活塞杆(15)底部与活塞槽(18)内底部之间固定连接有减震弹簧，所述活塞杆(15)另一端固定连接有消能板(16)，所述消能板(16)上端设有多个通孔(17)。

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