CN114291221A - 一种用于水下实时观测系统的隐蔽式浮体平台 - Google Patents

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邹彦超
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宗煜
崔祥彪
范燕君
谭文斌
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Abstract

本发明属于海洋环境监测技术领域，具体涉及一种用于水下实时观测系统的隐蔽式浮体平台，包括平台基体、卫星通信天线、仪器舱、电池舱和浮体底台，所述平台基体呈十字形，顶部铺盖太阳能电池板，平台基体的十字交叉处设有开口向上的正方形槽孔，所述正方形槽孔包括仪器舱槽孔和电池舱槽孔，卫星通信天线设在正方形槽孔顶部，所述浮体底台连接在平台基体的底部。本发明通过翼展式设计，提高了太阳能电池板的安装面积，浮体平台的大部分体积位于水下，大大提高了隐蔽能力，浮体平台随波浪上下振荡减弱，提高了浮体平台在水面的稳定性能；卫星通信天线采用长杠设计，提高了通信信号强度，也使天线目标较小，提高了浮体平台的隐蔽能力。

Description

一种用于水下实时观测系统的隐蔽式浮体平台
技术领域
本发明属于海洋环境监测技术领域，具体涉及一种用于水下实时观测系统的隐蔽式浮体平台。
背景技术
目前多种水面观测浮体平台高于海面，并通过不锈钢架支撑卫星通信天线、太阳能电池板、气象传感器等设备，其目标较大，在海上易于发现并被打捞，造成财产和数据的损失。因此在一些布放海域中，海洋浮标应具备较好的隐蔽性，为提供长时间的海洋环境监测服务；现有的仪器舱和电池舱对于抗腐蚀能力和密封能力不如常见的水下设备要求高，容易造成设备腐蚀和密封性减弱。
发明内容
本发明针对现有技术中水面观测浮体平台设备隐秘性差、容易腐蚀等问题，提出了一种用于水下实时观测系统的隐蔽式浮体平台。
本发明具体采用如下技术方案：
一种用于水下实时观测系统的隐蔽式浮体平台，包括：平台基体、卫星通信天线、仪器舱、电池舱和浮体底台，所述平台基体呈十字形，顶部铺盖太阳能电池板，平台基体的十字交叉处设有开口向上的正方形槽孔，所述正方形槽孔包括仪器舱槽孔和电池舱槽孔，卫星通信天线设在正方形槽孔顶部，所述浮体底台连接在平台基体的底部。
优选地，所述卫星通信天线包括天线固定底座、天线空心杆和天线头，所述天线固定底座四角设有天线固定孔，所述天线头呈半球状。
优选地，所述电池舱包括电池舱壳体、电池舱上盖和电池舱盖板；
电池舱上盖通过四角的压紧螺丝固定在电池舱壳体的顶部，电池舱上盖顶部设有电池舱上盖提手和两芯水密接头，电池舱上盖四边底部设有密封圈压紧凸脊背，电池舱壳体四边顶部设有密封圈沟槽，所述密封圈压紧凸脊背和密封圈沟槽位置对应、配合使用；
所述电池舱盖板通过四周的螺丝通孔固定在电池舱槽孔的顶部，电池舱盖板上设有与两芯水密接头对应的电源水密接头过孔。
优选地，所述仪器舱包括仪器舱壳体、仪器舱上盖和仪器舱盖板；
仪器舱上盖通过四角的压紧螺丝固定在仪器舱壳体的顶部，仪器舱上盖顶部设有仪器舱上盖提手、八芯水密接头和两芯水密接头，仪器舱壳体底部设有八芯水密接头，仪器舱上盖四边底部设有密封圈压紧凸脊背，仪器舱壳体四边顶部设有密封圈沟槽，所述密封圈压紧凸脊背和密封圈沟槽位置对应、配合使用；
所述仪器舱盖板通过四周的螺丝通孔固定在仪器舱槽孔的顶部，仪器舱盖板上设有与八芯水密接头对应的天线水密接头过孔，还设有与两芯水密接头对应的电源水密接头过孔，所述天线水密接头过孔四周设有四个天线固定通孔，所述卫星通信天线的底部连接所述八芯水密接头，卫星通信天线的底座通过所述天线固定孔和天线固定通孔的配合固定在仪器舱盖板顶部。
优选地，所述浮体底台为倒立圆台，所述圆台的侧面为向圆台内部凹陷的弧面，浮体底台的底部还设有底部挂钩，所述底部挂钩用于悬挂水下实时观测系统。
优选地，所述仪器舱盖板和电源舱盖板的顶部均设有凸起部，所述凸起部用于设置过孔，未凸起部分用于设置螺丝通孔。
优选地，所述仪器舱上盖的两芯水密接头通过水密线缆连接到电池舱上盖的两芯水密接头；
仪器舱壳体的八芯水密接头用于与水下实时观测系统实现供电和数据连接。
优选地，仪器舱壳体、仪器舱上盖、电池舱壳体和电池舱上盖的表面使用7075-T6航空铝制作保护层。
优选地，所述平台基体和浮体底台采用不吸水的弹性泡沫内芯外裹高弹高强聚脲和防生物附着材料喷涂工艺制作外壳。
优选地，所述仪器舱上盖和电池舱上盖的水密接头通孔的密封面粗糙度为1.6微米；
所述仪器舱上盖和仪器舱盖板可以增加水密接头通孔，便于在仪器舱盖板上布置气象传感器。
该方案与现有技术相比，通过选择更好的防腐蚀材料和更优的密封性设计，使仪器密封舱和电池密封舱能够在水下长时间工作；通过翼展式设计，提高了太阳能电池板的安装面积，浮体平台的大部分体积位于水下，大大提高了隐蔽能力，且由于翼展面积大，下沉阻力增大，浮体平台随波浪上下振荡减弱，提高了浮体平台在水面的稳定性能；卫星通信天线采用长杠设计，提高了通信信号强度，也使天线目标较小，提高了浮体平台的隐蔽能力，能够为水下平台提供能量补充，在特定海域提供长时间、可靠、连续的海洋环境监测服务。
附图说明
图1为隐蔽式浮体平台整体结构图；
图2为图1的侧视图；
图3为图1的剖视图；
图4为图1中的卫星通信天线；
图5为仪器舱结构示意图；
图6为仪器舱壳体结构示意图；
图7(a)为仪器舱上盖结构示意图，(b)为仪器舱盖结构示意图；
图8为电池舱结构示意图；
图9为电池舱壳体结构示意图；
图10(a)为电池舱上盖结构示意图，(b)为电池舱盖板结构示意图；
附图标记包括：1-卫星通信天线，2-太阳能电池板，3-仪器舱盖板，4-电池舱盖板，6-平台基体，7-浮体底台，8-底部挂钩，9-仪器舱槽孔，10-电池舱槽孔，11-太阳能电池板凹槽，12-天线头，13-天线空心杆，14-天线固定底座，15-天线固定孔，16-仪器舱上盖，17-仪器舱壳体，18-仪器舱上盖提手，19-八芯水密接头，20-两芯水密接头，21-螺纹孔，22-压紧螺丝，23-水密接头通孔，24-密封圈沟槽，25-密封圈压紧凸脊背，26-电池舱上盖提手，27-电池舱壳体，28-电源水密接头过孔，29-螺丝通孔，30-天线水密接头过孔，31-天线固定通孔。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：
一种用于水下实时观测系统的隐蔽式浮体平台，包括：平台基体6、卫星通信天线1、仪器舱、电池舱和浮体底台，所述平台基体6呈十字形，顶部铺盖太阳能电池板2，平台基体6的十字交叉处设有开口向上的正方形槽孔，所述正方形槽孔包括仪器舱槽孔9和电池舱槽孔，卫星通信天线1设在正方形槽孔顶部，所述浮体底台连接在平台基体6的底部。
所述卫星通信天线1包括天线固定底座14、天线空心杆13和天线头12，所述天线固定底座14四角设有天线固定孔15，所述天线头12呈半球状。
所述电池舱包括电池舱壳体27、电池舱上盖和电池舱盖板4；
电池舱上盖通过四角的压紧螺丝固定在电池舱壳体27的顶部，电池舱上盖顶部设有电池舱上盖提手26和两芯水密接头，电池舱上盖四边底部设有密封圈压紧凸脊背，电池舱壳体27四边顶部设有密封圈沟槽，所述密封圈压紧凸脊背和密封圈沟槽位置对应、配合使用；
所述电池舱盖板4通过四周的螺丝通孔固定在电池舱槽孔10的顶部，电池舱盖板4上设有与两芯水密接头对应的电源水密接头过孔。
所述仪器舱包括仪器舱壳体17、仪器舱上盖16和仪器舱盖板3；
仪器舱上盖16通过四角的压紧螺丝固定在仪器舱壳体17的顶部，仪器舱上盖16顶部设有仪器舱上盖提手18、八芯水密接头和两芯水密接头，仪器舱壳体17底部设有八芯水密接头，仪器舱上盖16四边底部设有密封圈压紧凸脊背，仪器舱壳体17四边顶部设有密封圈沟槽，所述密封圈压紧凸脊背和密封圈沟槽位置对应、配合使用；
所述仪器舱盖板3通过四周的螺丝通孔固定在仪器舱槽孔9的顶部，仪器舱盖板3上设有与八芯水密接头对应的天线水密接头过孔30，还设有与两芯水密接头对应的电源水密接头过孔，所述天线水密接头过孔30四周设有四个天线固定通孔31，所述卫星通信天线1的底部连接所述八芯水密接头，卫星通信天线1的底座通过所述天线固定孔15和天线固定通孔31的配合固定在仪器舱盖板3顶部。
所述浮体底台为倒立圆台，所述圆台的侧面为向圆台内部凹陷的弧面，浮体底台的底部还设有底部挂钩8，所述底部挂钩8用于悬挂水下实时观测系统。
所述仪器舱盖板3和电源舱盖板的顶部均设有凸起部，所述凸起部用于设置过孔，未凸起部分用于设置螺丝通孔。
所述仪器舱上盖16的两芯水密接头通过水密线缆连接到电池舱上盖的两芯水密接头；
仪器舱壳体17的八芯水密接头用于与水下实时观测系统实现供电和数据连接。
仪器舱壳体17、仪器舱上盖16、电池舱壳体27和电池舱上盖的表面使用7075-T6航空铝制作保护层。
所述平台基体6和浮体底台采用不吸水的弹性泡沫内芯外裹高弹高强聚脲和防生物附着材料喷涂工艺制作外壳。
所述仪器舱上盖16和电池舱上盖的水密接头通孔的密封面粗糙度为1.6微米；
所述仪器舱上盖16和仪器舱盖板3可以增加水密接头通孔，便于在仪器舱盖板3上布置气象传感器。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于水下实时观测系统的隐蔽式浮体平台，其特征在于，包括：平台基体、卫星通信天线、仪器舱、电池舱和浮体底台，所述平台基体呈十字形，顶部铺盖太阳能电池板，平台基体的十字交叉处设有开口向上的正方形槽孔，所述正方形槽孔包括仪器舱槽孔和电池舱槽孔，卫星通信天线设在正方形槽孔顶部，所述浮体底台连接在平台基体的底部。
2.根据权利要求1所述的一种用于水下实时观测系统的隐蔽式浮体平台，其特征在于，所述卫星通信天线包括天线固定底座、天线空心杆和天线头，所述天线固定底座四角设有天线固定孔，所述天线头呈半球状。
3.根据权利要求1所述的一种用于水下实时观测系统的隐蔽式浮体平台，其特征在于，所述电池舱包括电池舱壳体、电池舱上盖和电池舱盖板；
电池舱上盖通过四角的压紧螺丝固定在电池舱壳体的顶部，电池舱上盖顶部设有电池舱上盖提手和两芯水密接头，电池舱上盖四边底部设有密封圈压紧凸脊背，电池舱壳体四边顶部设有密封圈沟槽，所述密封圈压紧凸脊背和密封圈沟槽位置对应、配合使用；
所述电池舱盖板通过四周的螺丝通孔固定在电池舱槽孔的顶部，电池舱盖板上设有与两芯水密接头对应的电源水密接头过孔。
4.根据权利要求1所述的一种用于水下实时观测系统的隐蔽式浮体平台，其特征在于，所述仪器舱包括仪器舱壳体、仪器舱上盖和仪器舱盖板；
仪器舱上盖通过四角的压紧螺丝固定在仪器舱壳体的顶部，仪器舱上盖顶部设有仪器舱上盖提手、八芯水密接头和两芯水密接头，仪器舱壳体底部设有八芯水密接头，仪器舱上盖四边底部设有密封圈压紧凸脊背，仪器舱壳体四边顶部设有密封圈沟槽，所述密封圈压紧凸脊背和密封圈沟槽位置对应、配合使用；
所述仪器舱盖板通过四周的螺丝通孔固定在仪器舱槽孔的顶部，仪器舱盖板上设有与八芯水密接头对应的天线水密接头过孔，还设有与两芯水密接头对应的电源水密接头过孔，所述天线水密接头过孔四周设有四个天线固定通孔，所述卫星通信天线的底部连接所述八芯水密接头，卫星通信天线的底座通过所述天线固定孔和天线固定通孔的配合固定在仪器舱盖板顶部。
5.根据权利要求1所述的一种用于水下实时观测系统的隐蔽式浮体平台，其特征在于，所述浮体底台为倒立圆台，所述圆台的侧面为向圆台内部凹陷的弧面，浮体底台的底部还设有底部挂钩，所述底部挂钩用于悬挂水下实时观测系统。
6.根据权利要求1所述的一种用于水下实时观测系统的隐蔽式浮体平台，其特征在于，所述仪器舱盖板和电源舱盖板的顶部均设有凸起部，所述凸起部用于设置过孔，未凸起部分用于设置螺丝通孔。
7.根据权利要求1所述的一种用于水下实时观测系统的隐蔽式浮体平台，其特征在于，所述仪器舱上盖的两芯水密接头通过水密线缆连接到电池舱上盖的两芯水密接头；
仪器舱壳体的八芯水密接头用于与水下实时观测系统实现供电和数据连接。
8.根据权利要求1所述的一种用于水下实时观测系统的隐蔽式浮体平台，其特征在于，仪器舱壳体、仪器舱上盖、电池舱壳体和电池舱上盖的表面使用7075-T6航空铝制作保护层。
9.根据权利要求1所述的一种用于水下实时观测系统的隐蔽式浮体平台，其特征在于，所述平台基体和浮体底台采用不吸水的弹性泡沫内芯外裹高弹高强聚脲和防生物附着材料喷涂工艺制作外壳。
10.根据权利要求1所述的一种用于水下实时观测系统的隐蔽式浮体平台，其特征在于，所述仪器舱上盖和电池舱上盖的水密接头通孔的密封面粗糙度为1.6微米；
所述仪器舱上盖和仪器舱盖板可以增加水密接头通孔，便于在仪器舱盖板上布置气象传感器。
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