CN113928486A - 能躲避台风等海洋灾害的海洋浮体及其躲避方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种能躲避台风等海洋灾害的海洋浮体及其躲避方法，该能躲避台风等海洋灾害的海洋浮体包括浮体本体，所述浮体本体的中部设置有空腔，所述空腔内设置有充气后带动所述浮体本体上浮的气囊，所述气囊的顶部安装有气管，所述气管的顶端延伸至所述浮体本体的外部，所述气管的顶端安装有气阀，所述气阀顶端的设置高度高于所述浮体本体顶端的设置高度；所述空腔的底部设置有常开的通水管。本申请还公开了能躲避台风等海洋灾害的海洋浮体及其躲避方法。本申请的能躲避台风等海洋灾害的海洋浮体，结构简单，使用方便，有利于海洋浮体的安全运行，有益于节约海洋设备的维修费用，降低海洋浮体被台风等海洋灾害彻底摧毁的几率。

Description

能躲避台风等海洋灾害的海洋浮体及其躲避方法

技术领域

本申请涉及海洋工程技术领域，具体是一种能躲避台风等海洋灾害的海洋浮体。

背景技术

保护海洋权益、开发海洋资源已经受到世界各国的广泛关注。人类正在利用各种手段来探测、开发和利用海洋中蕴藏丰富的资源，由此而产生众多海洋仪器、设备等被安置在远离大陆的海区。由于海洋气候不稳定，常出现强烈的大气扰动，风暴甚至台风等海洋灾害时常发生。我国面临的太平洋西北部便是台风的多发地区。因此，使漂浮式浮体本体能有效的躲避和抵抗海洋风暴是设计工作者面临的一项重要课题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种能躲避台风等海洋灾害的海洋浮体及其躲避方法，有利于海洋浮体的安全运行，有益于节约海洋设备的维修费用，降低海洋浮体被台风等海洋灾害彻底摧毁的几率。

为实现上述目的，本申请提供了一种能躲避台风等海洋灾害的海洋浮体，包括浮体本体，所述浮体本体的中部设置有空腔，所述空腔内设置有充气后带动所述浮体本体上浮的气囊，所述气囊的顶部安装有气管，所述气管的顶端延伸至所述浮体本体的外部，所述气管的顶端安装有气阀，所述气阀顶端的设置高度高于所述浮体本体顶端的设置高度；所述空腔的底部设置有常开的通水管。

作为优选，所述浮体本体与所述空腔均为对称式结构。

进一步地，将浮体本体与空腔设置为对称式结构，有利于浮体在进水和排水过程中受力均匀，并在升降过程中保持平稳，避免出现大幅倾斜或颠覆的问题。

作为优选，所述浮体本体的上部安装有用于检测风力的风力检测装置。

作为优选，所述气阀为电磁控制阀，所述浮体本体的顶部和中部均安装有水位检测传感器，所述浮体本体上安装有设置于防水罩内的气泵，所述水位检测传感器、所述风力检测装置、所述气泵、所述气阀均与控制器信号连接，在所述风力检测装置检测到实时的风力值达到预设阈值时，反馈信号至所述控制器，所述控制器控制所述气泵动作以向所述气囊内充气或控制所述气阀打开以释放所述气囊内的气体。

基于统一发明构思，本申请还公开了一种能躲避台风等海洋灾害的海洋浮体的的躲避方法包括以下步骤：

步骤一：实时检测海面风力值P，并预设风力响应阈值A，该风力响应阈值为控制所述气囊充气或泄气的参考值；

步骤二：当海面风力值P小于风力响应阈值A时，向所述气囊内充气，所述空腔内的海水被挤压自所述通水管流出，直至所述浮体本体的中部浮出水面；

步骤三：当海面风力值P大于或等于风力响应阈值A时，打开所述气阀，所述气囊泄气，海水自所述通水管流入所述空腔，直至所述浮体本体的顶部下沉至水面以下后关闭所述气阀。

作为优选，所述步骤一中还包括：在所述浮体本体上安装有气泵和风力检测装置，在所述浮体本体的顶部和中部均安装水位检测传感器，将所述气阀设置为电磁控制阀，所述水位检测传感器、所述风力检测装置、所述气泵、所述气阀均与控制器信号连接；将所述风力检测装置的响应数值设置为预设风力响应阈值A。

作为优选，所述步骤二具体包括：

当海面风力值P小于风力响应阈值A时，所述风力检测装置反馈信号至所述控制器，所述控制器控制所述气泵启动向所述气囊内充气，所述空腔内的海水被挤压自所述通水管流出，当安装于所述浮体本体中部的所述水位检测传感器响应时，该水位检测传感器反馈信号至所述控制器，所述控制器控制所述气泵关闭。

作为优选，所述步骤三具体包括：

当海面风力值P大于或等于风力响应阈值A时，所述风力检测装置反馈信号至所述控制器，所述控制器控制所述气阀打开，所述气囊泄气，海水自所述通水管流入所述空腔，当安装于所述浮体本体顶部的所述水位检测传感器响应时，该水位检测传感器反馈信号至所述控制器，所述控制器控制所述气阀关闭。

有益效果：本申请的能躲避台风等海洋灾害的海洋浮体及其躲避方法，简单易实现，可满足控制多种海洋结构物的升沉需要。许多海洋漂浮结构物本身是中空的，即具有空腔，只需在其原有结构基础上改造一下就能满足可控性升沉功能的需要。在控制升沉运动方面，能够简单易实现，浮体本体漂浮于海面时，其内部空腔的体积大部分被气囊占据，当浮体需要下沉时打开气阀排气，空腔进水，重力加大，浮体本体下沉。当浮体本体需要上浮时，向气囊充气，气囊体积增大，排出空腔内水，重力减小，浮体上浮。整个升沉过程即不需要大型设备，也不需要大量的人力，只需完成开阀、充气、放气和闭阀等操作。与传统的躲避台风的方式相比而言，具有便捷、快速的优点。

本发明有利于海洋浮体的安全运行，有益于节约海洋设备的维修费用，降低海洋浮体被台风等海洋灾害彻底摧毁的几率，大大延长其工作寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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为本申请实施例1中能躲避台风等海洋灾害的海洋浮体的结构示意图；

图2为本申请实施例2中能躲避台风等海洋灾害的海洋浮体的结构示意图

附图标记：1、浮体本体；2、空腔；3、气囊；4、气管；5、气阀；6、通水管；7、风力检测装置；8、气泵。

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1

参考图1所示的一种能躲避台风等海洋灾害的海洋浮体，包括浮体本体1，浮体本体1可以是现有技术中的任意一种海洋结构物。浮体本体1的中部设置有空腔2，空腔2可以是浮体本体1本身具有的任意一种空心腔室，也可以是后期开设于浮体本体1上的空心腔室，空腔2具有一定的体积，它的作用是调节浮体的浮力和重力。空腔2内设置有充气后带动浮体本体1上浮的气囊3，气囊3的顶部安装有气管4，气管4的顶端延伸至浮体本体1的外部，通过气管4可方便地向气囊3内充气和使气囊3排气，充气后张开的气囊3可以在空腔2内达到足够大的体积甚至全部占满空腔2。浮体本体1的沉浮状态受空腔2内附加海水重力和浮体本体1浮力共同决定，即在于空腔2内进、排水量有很大的影响。气管4的顶端安装有气阀5，气阀5顶端的设置高度高于浮体本体1顶端的设置高度；空腔2的底部设置有常开的通水管6。当遇到台风等恶劣天气，浮体将受到威胁时，打开气管4的气阀5使气囊3排气，气囊3体积变小，空腔2内的空置体积变大，海水逐步进入空腔2，浮体本体1重力逐步加大而开始下沉。当浮体本体1下沉到足以躲避风暴破坏的深度后，停止气囊3排气，浮体本体1停止下沉。当风暴已过，需要浮体本体1回复到海面正常位置工作时，打开气管4的气阀5并向气囊3内泵压气体，使气囊3体积逐步增大，气囊3排开空腔2内海水，浮体本体1重力减轻，浮力增大，浮体上浮，直至露出水面到达工作状态。此时，停止向气囊3内泵压气体并关闭气阀5，浮体就停止上浮，平稳地处于工作状态。

作为本实施例的一种优选地实施方式，浮体本体1与空腔2均为对称式结构，这有利于浮体本体1在进水和排水过程中受力均匀，有利于浮体在升降过程中保持平稳，避免出现大幅倾斜或颠覆的情况。

综上，本实施例中的能躲避台风等海洋灾害的海洋浮体的躲避方法包括以下步骤：

步骤一：实时检测海面风力值P，并预设风力响应阈值A，该风力响应阈值为控制气囊3充气或泄气的参考值；

步骤二：当海面风力值P小于风力响应阈值A时，向气囊3内充气，空腔2内的海水被挤压自通水管6流出，直至浮体本体1的中部浮出水面；

步骤三：当海面风力值P大于或等于风力响应阈值A时，打开气阀5，气囊3泄气，海水自通水管6流入空腔2，直至浮体本体1的顶部下沉至水面以下后关闭气阀5。

实施例2

与实施例1不同的是，参考图2所示，浮体本体1的上部安装有用于检测风力的风力检测装置7，风力检测装置7可以是现有技术中的任意一种，如风力检测传感器等，其用于检测海面的风力，根据风力检测数值即可判断当前是否处于风暴环境、台风环境等。气阀5为电磁控制阀，浮体本体1的顶部和中部均安装有水位检测传感器，水位检测传感器可以是现有技术中的任意一种，当水位达到该水位检测传感器的设置位置时，水位检测传感器响应并反馈对应的信号。浮体本体1上螺接安装有设置于防水罩内的气泵8，气泵8可以是现有技术中的任意一种。水位检测传感器、风力检测装置7、气泵8、气阀5均与控制器9信号连接，控制器9可以是现有技术中的任意一种，如微机芯片等。在风力检测装置7检测到实时的风力值达到预设阈值时，反馈信号至控制器9，控制器9控制气泵8动作以向气囊3内充气或控制气阀5打开以释放气囊3内的气体。

综上，本实施例中的该种能躲避台风等海洋灾害的海洋浮体的工作方法包括以下步骤：

步骤一：实时检测海面风力值P，在浮体本体1上安装有气泵8和风力检测装置7，在浮体本体1的顶部和中部均安装水位检测传感器，将气阀5设置为电磁控制阀，水位检测传感器、风力检测装置7、气泵8、气阀5均与控制器9信号连接；将风力检测装置7的响应数值设置为预设风力响应阈值A；

步骤二：当海面风力值P小于风力响应阈值A时，风力检测装置7反馈信号至控制器9，控制器9控制气泵8启动向气囊3内充气，空腔2内的海水被挤压自通水管6流出，当安装于浮体本体1中部的水位检测传感器响应时，该水位检测传感器反馈信号至控制器9，控制器9控制气泵8关闭。

步骤三：当海面风力值P大于或等于风力响应阈值A时，风力检测装置7反馈信号至控制器9，控制器9控制气阀5打开，气囊3泄气，海水自通水管6流入空腔2，当安装于浮体本体1顶部的水位检测传感器响应时，该水位检测传感器反馈信号至控制器9，控制器9控制气阀5关闭。

最后应说明的是：以上仅所述为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种能躲避台风等海洋灾害的海洋浮体，包括浮体本体(1)，其特征在于，所述浮体本体(1)的中部设置有空腔(2)，所述空腔(2)内设置有充气后带动所述浮体本体(1)上浮的气囊(3)，所述气囊(3)的顶部安装有气管(4)，所述气管(4)的顶端延伸至所述浮体本体(1)的外部，所述气管(4)的顶端安装有气阀(5)，所述气阀(5)顶端的设置高度高于所述浮体本体(1)顶端的设置高度；所述空腔(2)的底部设置有常开的通水管(6)。

2.根据权利要求1所述的能躲避台风等海洋灾害的海洋浮体，其特征在于，所述浮体本体(1)与所述空腔(2)均为对称式结构。

3.根据权利要求1所述的能躲避台风等海洋灾害的海洋浮体，其特征在于，所述浮体本体(1)的上部安装有用于检测风力的风力检测装置(7)。

4.根据权利要求3所述的能躲避台风等海洋灾害的海洋浮体，其特征在于，所述气阀(5)为电磁控制阀，所述浮体本体(1)的顶部和中部均安装有水位检测传感器，所述浮体本体(1)上安装有设置于防水罩内的气泵(8)，所述水位检测传感器、所述风力检测装置(7)、所述气泵(8)、所述气阀(5)均与控制器(9)信号连接，在所述风力检测装置(7)检测到实时的风力值达到预设阈值时，反馈信号至所述控制器(9)，所述控制器(9)控制所述气泵(8)动作以向所述气囊(3)内充气或控制所述气阀(5)打开以释放所述气囊(3)内的气体。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的能躲避台风等海洋灾害的海洋浮体的躲避方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：实时检测海面风力值P，并预设风力响应阈值A，该风力响应阈值为控制所述气囊(3)充气或泄气的参考值；

步骤二：当海面风力值P小于风力响应阈值A时，向所述气囊(3)内充气，所述空腔(2)内的海水被挤压自所述通水管(6)流出，直至所述浮体本体(1)的中部浮出水面；

步骤三：当海面风力值P大于或等于风力响应阈值A时，打开所述气阀(5)，所述气囊(3)泄气，海水自所述通水管(6)流入所述空腔(2)，直至所述浮体本体(1)的顶部下沉至水面以下后关闭所述气阀(5)。

6.根据权利要求5所述的能躲避台风等海洋灾害的海洋浮体的躲避方法，其特征在于，所述步骤一中还包括：在所述浮体本体(1)上安装有气泵(8)和风力检测装置(7)，在所述浮体本体(1)的顶部和中部均安装水位检测传感器，将所述气阀(5)设置为电磁控制阀，所述水位检测传感器、所述风力检测装置(7)、所述气泵(8)、所述气阀(5)均与控制器(9)信号连接；将所述风力检测装置(7)的响应数值设置为预设风力响应阈值A。

7.根据权利要求6所述的能躲避台风等海洋灾害的海洋浮体的躲避方法，其特征在于，所述步骤二具体包括：

当海面风力值P小于风力响应阈值A时，所述风力检测装置(7)反馈信号至所述控制器(9)，所述控制器(9)控制所述气泵(8)启动向所述气囊(3)内充气，所述空腔(2)内的海水被挤压自所述通水管(6)流出，当安装于所述浮体本体(1)中部的所述水位检测传感器响应时，该水位检测传感器反馈信号至所述控制器(9)，所述控制器(9)控制所述气泵(8)关闭。

8.根据权利要求6所述的能躲避台风等海洋灾害的海洋浮体的躲避方法，其特征在于，所述步骤三具体包括：

当海面风力值P大于或等于风力响应阈值A时，所述风力检测装置(7)反馈信号至所述控制器(9)，所述控制器(9)控制所述气阀(5)打开，所述气囊(3)泄气，海水自所述通水管(6)流入所述空腔(2)，当安装于所述浮体本体(1)顶部的所述水位检测传感器响应时，该水位检测传感器反馈信号至所述控制器(9)，所述控制器(9)控制所述气阀(5)关闭。

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