CN112061309A - 一种用于海洋资源环境多源感知的浮标 - Google Patents

一种用于海洋资源环境多源感知的浮标 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于海洋资源环境多源感知的浮标，包括浮体，浮体的外侧面设置有若干潮水发电盒，若干潮水发电盒从靠近浮体一端至远离浮体一端倾斜向上设置，若干潮水发电盒均开设有入水口与出水口，若干潮水发电盒内设置有用于发电的水车机构，水车机构包括有第一带轮与第二带轮，第一带轮与第二带轮之间设置有用于传动的皮带，第一带轮连接有转盘，转盘与入水口之间相邻设置，转盘的外侧面安装有若干用于承接海水的接水件，第二带轮连接有用于切割磁感线产生电流的线圈绕组。通过采用上述技术方案，解决了连续阴雨天的情况下容易断电的缺点，使得浮标能够对水质实现持续监测；同时，提高浮标的可靠性，降低维护的成本。

Description

一种用于海洋资源环境多源感知的浮标
技术领域
本发明涉及属于水上交通运输的技术领域，具体涉及一种用于海洋资源环境多源感知的浮标。
背景技术
海洋资源环境监测是海洋开发与保护的重要手段，海洋资源环境状况及其变化趋势备受关注。监测浮标是海洋资源环境监测的常用平台，是海洋资源监测仪器布放的载体。浮标也是标示航道、浅滩、碍航物或表示专门用途的水面助航标志，其指一种金属制或木制之器，一端系于水底，其本身浮于水面，用来指示航道的界限，航行的障碍物和危险地区。
现有的一种用于海洋水文水质观测的续航能力强的浮标，包括第一浮块、发电机、隔离罩、支柱、设备箱、气象信息采集器、光伏板、水电机构、水文水质传感器和四个指示灯；水电机构包括通心孔、输出轴、固定管、引流管、连接组件和水电组件，水电组件包括驱动锥齿轮、从动锥齿轮、转轴、两个套管和两个螺旋叶，当浮标运行时，由水电机构利用海洋中的水流流动，带动发电机的输出轴转动，使得发电机进行水力发电。
但是，该浮标运行时水电机构容易被水域中悬浮物、垃圾或者其他物体所阻碍，导致水电机构中断运行，使得浮标的续航能力的稳定性较差，增加了维护成本。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种用于海洋资源环境多源感知的浮标，具有提高浮标的可靠性的优点，且实现对水质的连续跟踪监测，降低了维护成本。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种用于海洋资源环境多源感知的浮标，包括浮体，所述浮体的上方设置有灯座，所述灯座的外侧面安装有若干太阳能电板；所述浮体的外侧面设置有若干潮水发电盒，若干所述潮水发电盒从靠近所述浮体一端至远离所述浮体一端倾斜向上设置，若干所述潮水发电盒均开设有入水口与出水口，若干所述潮水发电盒内设置有用于发电的水车机构，所述水车机构包括有第一带轮与第二带轮，所述第一带轮与所述第二带轮之间设置有用于传动的皮带，所述第一带轮连接有转盘，所述转盘与所述入水口之间相邻设置，所述转盘的外侧面安装有若干用于承接海水的接水件，所述第二带轮连接有用于切割磁感线产生电流的线圈绕组。
通过采用上述技术方案，若干潮水发电盒从靠近浮体一端至远离浮体一端倾斜向上设置，若干潮水发电盒内设置有用于发电的水车机构，当海浪翻起的海水进入至入水口时，海水落入至接水件，接水件在海水的重力作用下带动转盘转动，进而为水车机构提供动力运作，即同时带动线圈绕组转动，在外部磁铁的包围下线圈绕组切割磁感线产生电流，使得浮标能够有效将海洋海浪能量转化为电能，并与太阳能相结合提高了浮标的电力续航性能，解决了连续阴雨天的情况下容易断电的缺点，使得浮标能够对水质实现持续监测；同时，海洋中悬浮物、垃圾以及其他物体不易进入至潮水发电盒，提高了发电机构的稳定性，提高浮标的可靠性，降低维护的成本。
本发明进一步设置为：所述入水口位于所述潮水发电盒远离所述浮体的一端，所述出水口位于所述潮水发电盒靠近所述浮体的一端底部。
通过采用上述技术方案，使得海浪的海水更易于排出潮水发电盒，避免了海水在潮水发电盒的累积阻碍转盘的转动，提高了水车机构的稳定性；同时，使得海洋中的悬浮物、垃圾以及其他物体不易于进入至潮水发电盒，进而提高水车机构的稳定性，降低浮标的维护成本。
本发明进一步设置为：所述线圈绕组安装有起到隔离海水作用的隔水件。
通过采用上述技术方案，线圈绕组安装有起到隔离海水作用的隔水件，减少了线圈绕组遇水故障的状况发生，使得线圈绕组能够持续运作，提高了线圈绕组的稳定性。
本发明进一步设置为：所述灯座的顶部安装有灯柱，所述灯柱的顶端外侧涂设有荧光粉。
通过采用上述技术方案，灯柱的顶端外侧涂设有荧光粉，进而提高灯柱的亮度，使得浮标的导向标志更为明线可靠；同时，当灯柱故障或浮标断电时，浮标仍能够起到导向作用，提高了浮标导向性能的可靠性。
本发明进一步设置为：所述浮体的底部安装有配重块挂环。
通过采用上述技术方案，浮体的底部安装有配重块挂环，使得浮体能够悬挂重物，减少浮标被海浪冲翻的可能性，提高了浮标的稳定性。
本发明进一步设置为：所述灯座的形状呈锥形设置。
通过采用上述技术方案，灯座的形状呈锥形设置，增大了灯座的侧面面积，使得灯座的侧面能够安装面积更大的太阳能电板，提高了太阳能电板的发电能力。
本发明进一步设置为：所述浮体内设置有用于采集海水信息的数据采集器，所述数据采集器连接有与监控终端连接的无线传输模块，所述数据采集器还连接有数据存储模块，所述数据采集器包括有温度传感器、酸碱度传感器、重金属传感器以及振动传感器。
通过采用上述技术方案，数据采集器用于采集海水的温度数据、PH值数据和重金属数据，并将采集的海水的温度数据、PH值数据和重金属数据通过无线传输模块传递至监控终端，使得用户根据监控终端即可阅读采集的数据，同时数据采集器还用于采集海水的波动情况，并通过监控终端分析对海浪级别，进而预测海啸、台风以及其他的海底地质活动情况。
本发明进一步设置为：所述浮体安装有故障报警模块，所述故障报警模块与所述无线传输模块连接。
通过采用上述技术方案，使得用户能够及时发现浮标的运行状况，并及时实现对故障浮标的维护，避免浮标采集的数据中断过久，起到了警示作用。
本发明进一步设置为：所述线圈绕组与所述太阳能电板两者均连接有整流器，所述整流器连接有用于储蓄电能的蓄电组。
通过采用上述技术方案，使得太阳能电板或水车机构产生的电流能够储蓄，供浮标随时进行利用，提高了浮标的供能持续的稳定性。
本发明进一步设置为：所述接水件均匀分布于所述转盘的外侧面，所述接水件包括有用于承接海水的接水盘，当远离所述浮体的所述接水盘水平设置时，所述接水盘的开口竖直向上设置，所述接水盘的开口方向一致设置。
通过采用上述技术方案，使得接水件能够更好的承接海水，并让海水带动转盘转动，提高了水车机构的运作效率。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.通过若干潮水发电盒从靠近浮体一端至远离浮体一端倾斜向上设置，若干潮水发电盒内设置有用于发电的水车机构，当海浪翻起的海水进入至入水口时，海水落入至接水件，接水件在海水的重力作用下带动转盘转动，进而为水车机构提供动力运作，即同时带动线圈绕组转动，在外部磁铁的包围下线圈绕组切割磁感线产生电流，使得浮标能够有效将海洋海浪能量转化为电能，并与太阳能相结合提高了浮标的电力续航性能，解决了连续阴雨天的情况下容易断电的缺点，使得浮标能够对水质实现持续监测；同时，海洋中悬浮物、垃圾以及其他物体不易进入至潮水发电盒，提高了发电机构的稳定性，提高浮标的可靠性，降低维护的成本；
2.通过灯柱的顶端外侧涂设有荧光粉，进而提高灯柱的亮度，使得浮标的导向标志更为明线可靠；同时，当灯柱故障或浮标断电时，浮标仍能够起到导向作用，提高了浮标导向性能的可靠性。
附图说明
图1为本实施例的整体结构图；
图2为本实施例的内部结构图；
图3为图2中A的放大图；
附图标记：1、浮体；2、灯座；21、太阳能电板；22、灯柱；221、荧光粉；3、潮水发电盒；31、入水口；32、出水口；33、隔水件；41、第一带轮；42、第二带轮；43、皮带；44、轮盘；45、接水件；46、线圈绕组；51、数据采集器；52、无线传输模块；53、数据存储模块；54、故障报警模块；55、整流器；56、蓄电组；6、配重块挂环；7、定位器。
具体实施方式
以下结合附图及实施例，对本发明作进一步详细说明。
如图1至图3所示，本发明公开的一种用于海洋资源环境多源感知的浮标，包括浮体1，浮体1的底部中间位置固定连接有配重块挂环6，浮体1的上方固定连接有形状呈锥形设置的灯座2，灯座2的外侧面镶嵌有若干太阳能电板21，灯座2的顶部中间位置安装有形状为圆柱状的灯柱22，灯柱22的顶端外侧涂设有荧光粉221；浮体1的外侧面固定连接有两组潮水发电盒3，两组潮水发电盒3均开设有入水口31与出水口32，两组潮水发电盒3内安装有用于发电的水车机构。
水车机构包括有第一带轮41与第二带轮42，第一带轮41与第二带轮42两者均转动连接于潮水发电盒3的内部，第一带轮41与第二带轮42之间套接有用于传动的皮带43，第一带轮41的侧面固定连接有转盘，转盘与入水口31之间相邻设置，转盘的外侧面安装有若干用于承接海水的接水件45，接水件45均匀分布于转盘的外侧面，接水件45包括有用于承接海水的接水盘；第二带轮42的的外侧面固定连接有用于切割磁感线产生电流的线圈绕组46，线圈绕组46安装有起到隔离海水作用的隔水件33。
当远离浮体1的接水盘水平设置时，接水盘的开口竖直向上设置，接水盘的开口方向一致设置，接水盘延伸出潮水发电盒3设置。
两组潮水发电盒3从靠近浮体1一端至远离浮体1一端倾斜向上设置，入水口31位于潮水发电盒3远离浮体1的一端，出水口32位于潮水发电盒3靠近浮体1的一端底部。
如图2和图3所示，浮体1内固定连接有用于采集海水信息的数据采集器51，数据采集器51包括有温度传感器、酸碱度传感器、重金属传感器以及振动传感器，数据采集器51位于浮体1的外底部，数据采集器51信号连接有与监控终端连接的无线传输模块52，数据采集器51还连接有数据存储模块53。浮体1固定连接有故障报警模块54，故障报警模块54与无线传输模块52信号连接。线圈绕组46与太阳能电板21两者均电性连接有整流器55，整流器55电性连接有用于储蓄电能的蓄电组56。浮体1固定连接有用于定位的定位器7，定位器7与无线传输模块52信号连接。
本实施例的工况及原理如下：
当海浪翻起后海水落入接水盘内，接水盘在海水重力作用下压动转盘转动，接水盘在转动的过程中将海水倒出，当接水盘转动180°后，接水盘的开口朝下，将海水彻底倒出，另一侧的接水盘继续灌入海水，促使转盘不停转动，倒出的海水从出水口32处排出。转盘转动带动第一带轮41转动，通过皮带43带动第二带轮42转动，同时带动线圈绕组46转动，在外部磁铁的包围下线圈绕组46切割磁感线持续产生电流。
上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于海样资源环境多源感知的浮标，其特征是：包括浮体(1)，所述浮体(1)的上方设置有灯座(2)，所述灯座(2)的外侧面安装有若干太阳能电饭(21)；所述浮体(1)的外侧面设置有若干潮水发电盒(3)，若干所述潮水发电盒(3)从靠近所述浮体(1)一端至远离所述浮体(1)一端倾斜向上设置，若干所述潮水发电盒(3)均开设有入水口(31)与出水口(32)，若干所述潮水发电盒(3)内设置有用于发电的水车机构，所述水车机构包括有第一带轮(41)与第二带轮(42)，所述第一带轮(41)与所述第二带轮(42)之间设置有用于传动的皮带(43)，所述第一带轮(41)固定连接有转盘，所述转盘的外侧面安装有若干用于承接海水的接水件(45)，所述第二带轮(42)连接有用于切割磁感线产生电流的线圈绕组(46)。
2.根据权利要求1所述的用于海样资源环境多源感知的浮标，其特征是：所述入水口(31)位于所述潮水发电盒(3)远离所述浮体(1)的一端，所述出水口(32)位于所述潮水发电盒(3)靠近所述浮体(1)的一端底部。
3.根据权利要求1所述的用于海洋资源环境多源感知的浮标，其特征是：所述线圈绕组(46)安装有起到隔离海水作用的隔水件(33)。
4.根据权利要求1所述的用于海洋资源环境多源感知的浮标，其特征是：所述灯座(2)的顶部安装有灯柱(22)，所述灯柱(22)的顶端外侧涂设有荧光粉(221)。
5.根据权利要求1所述的用于海洋资源环境多源感知的浮标，其特征是：所述浮体(1)的底部安装有配重块挂环(6)。
6.根据权利要求1所述的用于海洋资源环境多源感知的浮标，其特征是：所述灯座(2)的形状呈锥形设置。
7.根据权利要求1所述的用于海洋资源环境多源感知的浮标，其特征是：所述浮体(1)内设置有用于采集海水信息的数据采集器(51)，所述数据采集器(51)连接有与监控终端连接的无线传输模块(52)，所述数据采集器(51)还连接有数据存储模块(53)，所述数据采集器(51)包括有温度传感器、酸碱度传感器、重金属传感器以及振动传感器。
8.根据权利要求7所述的用于海洋资源环境多源感知的浮标，其特征是：所述浮体(1)安装有故障报警模块(54)，所述故障报警模块(54)与所述无线传输模块(52)连接。
9.根据权利要求1所述的用于海洋资源环境多源感知的浮标，其特征是：所述线圈绕组(46)与所述太阳能电板(21)两者均连接有整流器(55)，所述整流器(55)连接有用于储蓄电能的蓄电组(56)。
10.根据权利要求1所述的用于海洋资源环境多源感知的浮标，其特征是：所述接水件(45)均匀分布于所述转盘的外侧面，所述接水件(45)包括有用于承接海水的接水盘，当远离所述浮体(1)的所述接水盘水平设置时，所述接水盘的开口竖直向上设置，所述接水盘的开口方向一致设置。
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