CN111896054A - 一种用于海洋环境预报的观测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于海洋观测技术领域，提供了一种用于海洋环境预报的观测装置，包括基础、安装平台和水下桩，所述安装平台密封安装在基础上，基础的底部固定有水下桩，所述水下桩上通过安装角码安装有流速检测仪，所述安装平台上通过支架安装有光伏电板和雷达，所述安装平台上还设有防护机构，用于将光伏电板和雷达封装在内，所述防护机构上安装有全景摄像头和温湿度传感器，本发明的有益效果是：利用太阳能、风力和水流进行发电，以满足整个装置的功耗使用需求，同时其通过无线方式进行数据或者指令的传输，不需要额外布置通讯或者供电线缆等，可以大大的节约设备的布置成本，而且在当突遇极端天气时，避免风力对光伏电板和雷达造成破坏。
Description
技术领域
本发明涉及一种观测装置，尤其涉及一种用于海洋环境预报的观测装置。
背景技术
我国拥有354万平方公里的管辖海域，在这广袤的海域中蕴藏着众多可开发利用的资源，这对我国国民经济建设以及国防建设均有着巨大的战略意义。为详尽调查掌握我国海洋中的资源，必须在在这广袤的海域设置众多海洋观测设备。
海洋观测是人类研究和认知海洋、海洋气象、海洋动力环境的重要手段，也是海洋环境预报的基础，但是浩瀚的海洋，给海洋的观测带来了巨大的挑战，而海洋观测平台是实现主要海洋灾害观测的重要工具。
然而海洋观测设备必须有电能提供支持，由于海洋观测设备大都远离陆地，电能供应是装置平台的重中之重，同时由于海洋环境恶劣，天气变化多端，极端天气多，对整个装置的可靠性又存在着较高的要求。
基于此，本申请提出了一种用于海洋环境预报的观测装置。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种用于海洋环境预报的观测装置，旨在解决背景技术中提出的技术问题。
本发明实施例是这样实现的，一种用于海洋环境预报的观测装置，包括基础、安装平台和水下桩，所述安装平台密封安装在基础上，基础的底部固定有水下桩，所述水下桩上通过安装角码安装有流速检测仪，所述安装平台上通过支架安装有光伏电板和雷达，所述安装平台上还设有防护机构，用于将光伏电板和雷达封装在内，所述防护机构上安装有全景摄像头和温湿度传感器。
作为本发明进一步的方案：所述水下桩上安装有水力发电机，安装平台上通过安装支架安装有风力发电机，且所述安装支架设有对防护机构的让位，风力发电机上安装有尾舵。
作为本发明再进一步的方案：所述安装支架的顶端安装有风力传感器。
作为本发明再进一步的方案：所述防护机构包括钢丝绳和通过立柱固定在安装平台上的基板，基板的外侧铰接安装有活动板，所述基板上安装有滑轮，连接在所述活动板上的钢丝绳穿过滑轮和开设在立柱内的通孔后，与处于安装平台内的收卷筒连接。
作为本发明再进一步的方案：所述安装平台内设有电性连接的主控模块、通讯模块、数据采集模块和电源模块，所述主控模块通过通讯模块与后台监控中心通讯，用于接收后台监控中心的指令和向所述后台监控中心发送信息，通讯模块上拦截有天线，所述电源模块与光伏电板、水力发电机和风力发电机连接，用于储存电能和供电；所述数据采集模块与全景摄像头、温湿度传感器、风力传感器和流速检测仪通讯。
作为本发明再进一步的方案：所述主控模块还与GPS定位模块连接，用于向所述后台监控中心发送位置信息。
作为本发明再进一步的方案：所述安装平台的边缘位置处设有90°的翻边，翻边处通过多个螺栓与所述基础连接，且基础与翻边之间设有密封垫片。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：正常状态下，全景摄像头、温湿度传感器、风力传感器和流速检测仪采集装置出的图像、空气温湿度、风力以及海水流速等信息，然后将信息发送给数据采集模块，对其进行压缩后，通过通讯模块发送给后台监控中心，以实现数据传输功能，光伏电板、风力发电机和水力发电机，利用太阳能、风力和水流进行发电，以满足整个装置的功耗使用需求，将电能存储在电源模块中，可以满足使用需求，不需要再额外铺设电缆，有助于减少设备成本，当突遇极端天气如台风等，为了避免台风对光伏电板和雷达等造成破坏，可以通过收卷筒放出钢丝绳，在重力的作用下，活动板下垂，从外侧对光伏电板和雷达进行封装，避免风力对光伏电板和雷达造成破坏，当极端天气过去后，收卷筒对钢丝绳进行收卷，活动板被拉起，不影响光伏电板和雷达的正常工作。
其利用太阳能、风力和水流进行发电，以满足整个装置的功耗使用需求，同时其通过无线方式进行数据或者指令的传输，不需要额外布置通讯或者供电线缆等，可以大大的节约设备的布置成本，而且在当突遇极端天气时，从外侧对光伏电板和雷达进行封装，避免风力对光伏电板和雷达造成破坏。
附图说明
图1为一种用于海洋环境预报的观测装置的结构示意图。
图2为一种用于海洋环境预报的观测装置中防护机构的结构示意图。
图3为一种用于海洋环境预报的观测装置中安装平台的内部原理图。
图4为一种用于海洋环境预报的观测装置中防护机构的俯视图。
图5为一种用于海洋环境预报的观测装置中安装平台的结构示意图。
附图中：1-基础、2-安装平台、201-主控模块、202-GPS定位模块、203-通讯模块、204-天线、205-数据采集模块、206-电源模块、3-水下桩、4-安装角码、5-流速检测仪、6-水力发电机、7-安装支架、8-风力发电机、9-尾舵、10-风力传感器、11-光伏电板、12-雷达、13-温湿度传感器、14-全景摄像头、15-防护机构、151-钢丝绳、152-滑轮、153-基板、154-活动板、155-通孔、16-后台监控中心。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
如图1～5所示，为本发明一个实施例提供的一种用于海洋环境预报的观测装置的结构图，包括基础1、安装平台2和水下桩3，所述安装平台2密封安装在基础1上，基础1的底部固定有水下桩3，所述水下桩3上通过安装角码4安装有流速检测仪5，所述安装平台2上通过支架安装有光伏电板11和雷达12，所述安装平台2上还设有防护机构15，用于将光伏电板11和雷达12封装在内，所述防护机构15上安装有全景摄像头14和温湿度传感器13。
本发明实施例中，安装平台2的内部中空，用于储放电源、控制模块等，其密封安装，有助于防止雨水进入到其内部，同时，水下桩3上通过安装角码4安装有流速检测仪5，流速检测仪5用于检测海水流速，光伏电板11可以实现将光能转化为电能，以对整个装置进行供电，本实施例中，还增加了防护机构15，在突遇极端天气时，可以对其内的光伏电板11和雷达12等设备进行防护，避免出现经济损失，形成防护的同时，全景摄像头14和温湿度传感器13也可以正常工作，其中，所述雷达12至少包括短波雷达和长波雷达。
如图1所示，作为本发明一个优选的实施例，所述水下桩3上安装有水力发电机6，安装平台2上通过安装支架7安装有风力发电机8，且所述安装支架7设有对防护机构15的让位，风力发电机8上安装有尾舵9。
本发明实施例中，风力发电机8和水力发电机6分别设置在整个装置的上下方，利用风力和水流进行发电，以满足整个装置的功耗使用需求，例如在海上天气变化大，常规的太阳能发电无法满足使用需求，增加了风力发电机8和水力发电机6之后，可以满足使用需求，不需要再额外铺设电缆，有助于减少设备成本。
作为优选的，所述安装支架7的顶端安装有风力传感器10，在实际应用时，风力传感器10的安装高度不得低于风力发电机8中风叶顶端2米，以避免风叶转动对气流的影响造成检测结果的不准确。
当然，本实施例中，安装平台2内还设有整流器、逆变器等部件，为了简化技术方案，便于理解，本实施例未对其进行示意，但是本领域技术人员在实际应用本发明时，知道或者应当知道对其进行合理布置。
如图2和4所示，作为本发明另一个优选的实施例，所述防护机构15包括钢丝绳151和通过立柱固定在安装平台2上的基板153，基板153的外侧铰接安装有活动板154，所述基板153上安装有滑轮152，连接在所述活动板154上的钢丝绳151穿过滑轮152和开设在立柱内的通孔155后，与处于安装平台2内的收卷筒连接。
当突遇极端天气如台风等，为了避免台风对光伏电板11和雷达12等造成破坏，可以通过收卷筒放出钢丝绳151，在重力的作用下，活动板154下垂，从外侧对光伏电板11和雷达12进行封装，避免风力对光伏电板11和雷达12造成破坏，此处，作为优选的技术方案，相邻活动板154的侧边位置处可以通过磁铁方式进行吸和，避免风力造成活动板154振动等问题的出现，本发明实施例中，收卷筒与现有技术相同，本实施例在此不进行多余叙述。
如图3所示，作为本发明另一个优选的实施例，所述安装平台2内设有电性连接的主控模块201、通讯模块203、数据采集模块205和电源模块206，所述主控模块201通过通讯模块203与后台监控中心16通讯，用于接收后台监控中心16的指令和向所述后台监控中心16发送信息，通讯模块203上拦截有天线204，所述电源模块206与光伏电板11、水力发电机6和风力发电机8连接，用于储存电能和供电；所述数据采集模块205与全景摄像头14、温湿度传感器13、风力传感器10和流速检测仪5通讯。
在实际应用时，数据采集模块205可以采集全景摄像头14、温湿度传感器13、风力传感器10和流速检测仪5的检测信息，对其进行压缩后，通过通讯模块203发送给后台监控中心16，以实现数据传输功能，而防护机构15的展开或者收起则也可以通过接收后台监控中心16的指令自动进行，此处，通讯模块203可以为4G、5G等通讯方式，本实施例在此不进行多余叙述，其通过无线传输的方式来进行数据或者指令的传输，与上述供电方式结合后，不需要额外布置通讯或者供电线缆等，可以大大的节约设备的布置成本。
作为优选的，所述主控模块201还与GPS定位模块202连接，用于向所述后台监控中心16发送位置信息，以便于人员知晓。
如图1所示，作为本发明另一个优选的实施例，所述安装平台2的边缘位置处设有90°的翻边，翻边处通过多个螺栓与所述基础1连接，且基础1与翻边之间设有密封垫片。
本发明实施例中，密封垫片通过挤压方式安装在基础1与翻边之间，整个安装平台2处于密封状态（天线204集成在安装平台2表面），可以有效避免外界环境对其正常工作造成的影响。
结合上述实施例，易知本发明的工作原理是：正常状态下，全景摄像头14、温湿度传感器13、风力传感器10和流速检测仪5采集装置出的图像、空气温湿度、风力以及海水流速等信息，然后将信息发送给数据采集模块205，对其进行压缩后，通过通讯模块203发送给后台监控中心16，以实现数据传输功能，光伏电板11、风力发电机8和水力发电机6，利用太阳能、风力和水流进行发电，以满足整个装置的功耗使用需求，将电能存储在电源模块206中，可以满足使用需求，不需要再额外铺设电缆，有助于减少设备成本，当突遇极端天气如台风等，为了避免台风对光伏电板11和雷达12等造成破坏，可以通过收卷筒放出钢丝绳151，在重力的作用下，活动板154下垂，从外侧对光伏电板11和雷达12进行封装，避免风力对光伏电板11和雷达12造成破坏，当极端天气过去后，收卷筒对钢丝绳151进行收卷，活动板154被拉起，不影响光伏电板11和雷达12的正常工作。
本发明上述实施例公开了一种用于海洋环境预报的观测装置，利用太阳能、风力和水流进行发电，以满足整个装置的功耗使用需求，同时其通过无线方式进行数据或者指令的传输，不需要额外布置通讯或者供电线缆等，可以大大的节约设备的布置成本，而且在当突遇极端天气时，从外侧对光伏电板11和雷达12进行封装，避免风力对光伏电板11和雷达12造成破坏。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种用于海洋环境预报的观测装置，包括基础（1）、安装平台（2）和水下桩（3），其特征在于，所述安装平台（2）密封安装在基础（1）上，基础（1）的底部固定有水下桩（3），所述水下桩（3）上通过安装角码（4）安装有流速检测仪（5），所述安装平台（2）上通过支架安装有光伏电板（11）和雷达（12），所述安装平台（2）上还设有防护机构（15），用于将光伏电板（11）和雷达（12）封装在内，所述防护机构（15）上安装有全景摄像头（14）和温湿度传感器（13）。
2.根据权利要求1所述的一种用于海洋环境预报的观测装置，其特征在于，所述水下桩（3）上安装有水力发电机（6），安装平台（2）上通过安装支架（7）安装有风力发电机（8），且所述安装支架（7）设有对防护机构（15）的让位，风力发电机（8）上安装有尾舵（9）。
3.根据权利要求2所述的一种用于海洋环境预报的观测装置，其特征在于，所述安装支架（7）的顶端安装有风力传感器（10）。
4.根据权利要求1所述的一种用于海洋环境预报的观测装置，其特征在于，所述防护机构（15）包括钢丝绳（151）和通过立柱固定在安装平台（2）上的基板（153），基板（153）的外侧铰接安装有活动板（154），所述基板（153）上安装有滑轮（152），连接在所述活动板（154）上的钢丝绳（151）穿过滑轮（152）和开设在立柱内的通孔（155）后，与处于安装平台（2）内的收卷筒连接。
5.根据权利要求2所述的一种用于海洋环境预报的观测装置，其特征在于，所述安装平台（2）内设有电性连接的主控模块（201）、通讯模块（203）、数据采集模块（205）和电源模块（206），所述主控模块（201）通过通讯模块（203）与后台监控中心（16）通讯，用于接收后台监控中心（16）的指令和向所述后台监控中心（16）发送信息，通讯模块（203）上拦截有天线（204），所述电源模块（206）与光伏电板（11）、水力发电机（6）和风力发电机（8）连接，用于储存电能和供电；所述数据采集模块（205）与全景摄像头（14）、温湿度传感器（13）、风力传感器（10）和流速检测仪（5）通讯。
6.根据权利要求5所述的一种用于海洋环境预报的观测装置，其特征在于，所述主控模块（201）还与GPS定位模块（202）连接，用于向所述后台监控中心（16）发送位置信息。
7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的一种用于海洋环境预报的观测装置，其特征在于，所述安装平台（2）的边缘位置处设有90°的翻边，翻边处通过多个螺栓与所述基础（1）连接，且基础（1）与翻边之间设有密封垫片。
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