CN114791507A - 一种海上测风装置 - Google Patents

一种海上测风装置 Download PDF

Info

Publication number
CN114791507A
CN114791507A CN202210410069.6A CN202210410069A CN114791507A CN 114791507 A CN114791507 A CN 114791507A CN 202210410069 A CN202210410069 A CN 202210410069A CN 114791507 A CN114791507 A CN 114791507A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wind measuring
wind
barrel
arc
measuring device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210410069.6A
Other languages
English (en)
Inventor
童林龙
张继生
沈中祥
陈浩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hohai University HHU
Original Assignee
Hohai University HHU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hohai University HHU filed Critical Hohai University HHU
Priority to CN202210410069.6A priority Critical patent/CN114791507A/zh
Publication of CN114791507A publication Critical patent/CN114791507A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P1/00Details of instruments
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P13/00Indicating or recording presence, absence, or direction, of movement
    • G01P13/02Indicating direction only, e.g. by weather vane

Abstract

本发明公开了一种海上测风装置,包括浮体机构,漂浮设于海面上,用于连接支撑测风机构和锚定机构;测风机构,设于浮体机构上方,用于检测风速和风向;锚定机构,设于浮体机构下方,用于固定至海床上。本发明公开的一种海上测风装置,利用浮体机构提供浮力,保持整体的稳定性,同时锚定机构可向下插入海床,同时配合伸缩件实现横向定位,避免因为海流等冲击导致锚定机构出现松动等;测风机构中水平面三百六度围绕的风速传感器,可以确保多个角度的风速检测的准确性。

Description

一种海上测风装置
技术领域
本发明属于测风技术领域,具体涉及一种海上测风装置。
背景技术
如今,陆上风能的开发利用及风力发电机组单机容量越来越大,受场地、噪声、运输等因素限制越来越显著,伴随着人类科技的进步,海上风能的开发利用逐渐受到人们的关注。
虽然海洋风资源优于陆上风资源,但是想要利用海洋风能,首先需要了解海洋上风的变化规律及特征,通过测量建立相关风场信息,为以后利用海上风能资源提供一定的依据。现今大多利用地面站、观测船、无线电探空测风仪、卫星及飞行器进行海洋风场探测,但是这些设备往往覆盖范围与探测频率有限,导致风场数据不够完善。近年来,随着激光雷达测风技术取得长足的进步,使得建立健全海上风场成为可能。它在分辨率与测量范围上都满足气象学对风场数据的要求,能够通过近距离观测来提高海洋风场数据的准确性。
目前,海上进行测风研究时,大多将其安装在海洋固定桩柱上,然而,随着吃水的增加,使用固定桩柱搭载测风装置进行测风研究,已经不能满足工作的需求。且固定式的测风装置移动不方便,无法满足多个点位的移动式检测。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种海上测风装置,旨在解决现有技术中的使用固定桩柱搭载测风装置进行测风研究,已经不能满足工作的需求。且固定式的测风装置移动不方便,无法满足多个点位的移动式检测的问题。
本发明采取以下技术方案实现:
一种海上测风装置,包括,
浮体机构,漂浮设于海面上,用于连接支撑测风机构和锚定机构;
测风机构,设于浮体机构上方,用于检测风速和风向,所述测风机构包括测风基座和水平三百六度方向测风的测风件,所述测风基座设置在浮体机构上,所述测风件设置在测风基座上;
锚定机构,设于浮体机构下方,用于固定至海床上,所述锚定机构包括升降件和锚定组件,所述升降件设置在浮体机构下表面,所述锚定件设置在升降件下端。
为优化上述技术方案,采取的具体措施还包括:
进一步地,所述浮体机构包括连接架、减震弹簧、固定板和浮腔,所述连接架水平设置,所述连接架呈三角形结构,所述浮腔设置在连接架内部,所述固定板设置在连接架顶端,所述减震弹簧设置在连接架和固定板之间,所述测风机构设置在固定板上。
进一步地,所述连接架包括第一连接柱、多个第二连接柱和多个连接杆,多个所述第二连接柱围绕第一连接柱呈三角形分布,所述浮腔设置在连接杆之间,所述第一连接柱顶端连接固定板,所述减震弹簧设置在第二连接柱和固定板之间。
进一步地,所述升降件的固定端设置在第二固定柱下表面,所述升降件的移动端与锚定组件连接,所述升降件采用液压油缸。
进一步地,所述锚定组件包括连接盘、筒体、电机、钻头和伸缩件,所述连接盘设置在升降件的移动端,所述筒体设置在连接盘下表面,所述电机设置在筒体内部,所述电机的输出端与钻头连接,所述钻头设置在筒体下方,所述钻头部分转动设置在筒体下端内部,所述伸缩件设置在筒体内电机上方,所述筒体侧壁上开设有定位窗,所述伸缩件可部分横向穿出定位窗。
进一步地,所述连接盘上开设有多个通孔。
进一步地,所述伸缩件包括电动推杆、调节板、多个弧形板、多个插板,所述电动推杆的固定端竖向设置在筒体内部顶端,所述调节板水平设置在电动推杆的移动端,所述弧形板围绕电动推杆周向设置,所述弧形板与电动推杆相互平行,多个所述插板水平设置在弧形板背离电动推杆的一侧,所述弧形板上端与筒体滑动连接,所述弧形板下端与调节板滑动连接。
进一步地,所述筒体内部上端开设有滑槽,所述弧形板上端设置有滑块,所述滑块滑动设置在滑槽内,所述滑块与滑槽之间设置有水平方向的伸缩弹簧。
进一步地,所述调节板呈上小下大的圆台结构,所述调节板侧壁上开设有限位槽,所述弧形板下端滑动设置有伸缩杆,所述伸缩杆与弧形板之间设置有调节弹簧,所述伸缩杆下端设置有与限位槽对应的移动球,所述移动球滑动设置在调节板上表面。
进一步地,所述测风件包括上平台、下平台、连接轴、风速传感器,所述连接轴竖向设置在上平台和下平台之间,多个所述风速传感器沿不同角度套设在多个连接轴上,多个所述风速传感器的角度包括平面三百六度。
本发明的有益效果:
相比现有技术而言,本发明公开的一种海上测风装置,利用浮体机构提供浮力,保持整体的稳定性,同时锚定机构可向下插入海床,同时配合伸缩件实现横向定位,避免因为海流等冲击导致锚定机构出现松动等;测风机构中水平面三百六度围绕的风速传感器,可以确保多个角度的风速检测的准确性。
本装置结构简单,使用方便,成本低廉。
附图说明
图1是本发明一种海上测风装置的结构示意图。
图2是本发明图1中筒体的内部结构示意图。
图3是本发明图1中筒体和连接盘的配合结构示意图。
图4是本发明图3中筒体的结构示意图。
图5是本发明图4中调节板的结构示意图。
图6是本发明图2中弧形板的结构示意图。
图7是本发明图1中连接架的结构主视图。
图8是本发明图1中测风机构的侧视结构示意图。
附图标记为:浮体机构10、连接架11、第一连接柱111、第二连接柱112、连接杆113、减震弹簧12、固定板13、浮腔14、测风机构20、测风基座21、测风件22、上平台221、下平台222、连接轴223、风速传感器224、锚定机构30、升降件31、连接盘32、通孔321、筒体33、定位窗331、滑槽332、电机34、钻头35、伸缩件36、电动推杆361、调节板362、限位槽3621、弧形板363、插板364、滑块365、伸缩弹簧366、伸缩杆367、调节弹簧368、移动球369。
具体实施方式
为了阐明本发明的技术方案和工作原理,下面结合附图于具体实施例对本发明作进一步详细描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
本发明提供了如图1-8所示的一种海上测风装置,包括,浮体机构10,漂浮设于海面上,用于连接支撑测风机构20和锚定机构30;测风机构20,设于浮体机构10上方,用于检测风速和风向; 锚定机构30,设于浮体机构10下方,用于固定至海床上。
利用浮体机构10提供浮力,保持整体的稳定性,同时锚定机构30可向下插入海床,实现垂直方向和水平方向的固定,避免因为海流等冲击导致锚定机构30出现松动等,测风机构20中水平面三百六度围绕的风速传感器224,可以确保多个角度的风速检测的准确性。
如图1-3所示,浮体机构10包括连接架11、减震弹簧12、固定板13和浮腔14,所述连接架11水平设置,连接架11呈三角形结构,连接架11包括第一连接柱111、多个第二连接柱112和多个连接杆113,多个第二连接柱112围绕第一连接柱111呈三角形分布,浮腔14设置在连接杆113之间,每个浮腔14均被多个连接杆113包围,连接杆113竖直方向的厚度与浮腔14竖直方向的厚度相一致,使得浮腔14设置在连接架11内部,利用连接杆113起到对浮腔14的定位、保护作用。所有浮腔14均相互独立,相比一体式的浮腔14,便于根据波浪的冲击大小调节各个浮腔14的注水量或填充的空气,从而保证整体的平衡。第一连接柱111顶端连接固定板13,减震弹簧12设置在第二连接柱112和固定板13之间,通过减震弹簧12的压缩和张开,便于辅助缓冲固定板13的晃动。
如图5-7所示,测风机构20包括测风基座21和水平三百六度方向测风的测风件22,测风基座21设置在固定板13上,测风件22设置在测风基座21上。
测风基座21由多个铰接杆构成的台架;测风件22包括上平台221、下平台222、连接轴223、风速传感器224,连接轴223竖向设置在上平台221和下平台222之间,多个风速传感器224沿不同角度套设在多个连接轴223上,多个风速传感器224的角度包括平面三百六度。其中风速传感器224采用机械式风速传感器。
锚定机构30包括升降件31和锚定组件,升降件31设置在浮体机构10下表面,所述锚定件设置在升降件31下端。
升降件31的固定端设置在第二连接柱112下表面,升降件31的移动端与锚定组件连接,升降件31采用液压油缸。每个第二连接柱112对应一个升降件31。
锚定组件包括连接盘32、筒体33、电机34和钻头35,连接盘32设置在升降件31的移动端,筒体33设置在连接盘32下表面,电机34设置在筒体33内部,电机34的输出端与钻头35连接,钻头35设置在筒体33下方,钻头35部分转动设置在筒体33下端内部。通过钻头35的旋转运动,带动筒体33向下移动钻进海床土体内。连接盘32上开设有多个通孔321,可以减小连接盘32上下移动过程中的压力。
同时为了便于更好的进行筒体33的固定,锚定组件还包括伸缩件36,伸缩件36设置在筒体33内电机34上方,筒体33侧壁上开设有定位窗331,伸缩件36可部分横向穿出定位窗331。伸缩件36包括电动推杆361、调节板362、多个弧形板363、多个插板364,电动推杆361的固定端竖向设置在筒体33内部顶端,调节板362水平设置在电动推杆361的移动端,弧形板363围绕电动推杆361周向设置,弧形板363与电动推杆361相互平行,多个插板364水平设置在弧形板363背离电动推杆361的一侧,弧形板363上端与筒体33滑动连接,弧形板363下端与调节板362滑动连接。弧形板363可穿过定位窗331固定在海床土体上,定位窗331的数量与弧形板363的数量一致,且定位窗331的面积不小于弧形板363弧形面的面积。筒体33内部上端开设有滑槽332,弧形板363上端设置有滑块365,滑块365滑动设置在滑槽332内,滑块365与滑槽332之间设置有水平方向的伸缩弹簧366。调节板362呈上小下大的圆台结构,调节板362侧壁上开设有限位槽3621,弧形板363下端滑动设置有伸缩杆367,伸缩杆367与弧形板363之间设置有调节弹簧368,伸缩杆367下端设置有与限位槽3621对应的移动球369,移动球369滑动设置在调节板362上表面。电动推杆361在不工作状态下,弧形板363上端的滑块365受到伸缩弹簧366的压缩,使得弧形板363收缩在筒体33内,当钻头35移动至某一位置时,调节板362在电动推杆361的带动下向上移动,从而推动弧形板363向远离电动推杆361的方向移动,使得插板364插入海床土体内,实现横向定位。
本装置的工作原理;
将本装置移动至待测风速位置,然后驱动升降件31使得连接板向下移动,然后启动电机34,驱动钻头35带动筒体33向下移动,当钻头35移动至设定位置时,驱动电动推杆361带动调节板362向上移动,弧形板363下端的移动球369沿调节板362侧面移动,推动伸缩杆367向上移动压缩调节弹簧368,推动弧形板363向远离电动推杆361的一侧移动,当移动至设定位置时,移动球369会卡夹在限位槽3621内,进行限位。让需要移动本装置时,则反向驱动电动推杆361,使得弧形板363收缩进筒体33内,然后再驱动升降件31向上移动,使得锚定装置脱离海床。
以上仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种海上测风装置,其特征在于:包括,
浮体机构,漂浮设于海面上,用于连接支撑测风机构和锚定机构;
测风机构,设于浮体机构上方,用于检测风速和风向,所述测风机构包括测风基座和水平三百六度方向测风的测风件,所述测风基座设置在浮体机构上,所述测风件设置在测风基座上;
锚定机构,设于浮体机构下方,用于固定至海床上,所述锚定机构包括升降件和锚定组件,所述升降件设置在浮体机构下表面,所述锚定件设置在升降件下端。
2.根据权利要求1所述的一种海上测风装置,其特征在于:所述浮体机构包括连接架、减震弹簧、固定板和浮腔,所述连接架水平设置,所述连接架呈三角形结构,所述浮腔设置在连接架内部,所述固定板设置在连接架顶端,所述减震弹簧设置在连接架和固定板之间,所述测风机构设置在固定板上。
3.根据权利要求2所述的一种海上测风装置,其特征在于:所述连接架包括第一连接柱、多个第二连接柱和多个连接杆,多个所述第二连接柱围绕第一连接柱呈三角形分布,所述浮腔设置在连接杆之间,所述第一连接柱顶端连接固定板,所述减震弹簧设置在第二连接柱和固定板之间。
4.根据权利要求3所述的一种海上测风装置,其特征在于:所述升降件的固定端设置在第二固定柱下表面,所述升降件的移动端与锚定组件连接,所述升降件采用液压油缸。
5.根据权利要求4所述的一种海上测风装置,其特征在于:所述锚定组件包括连接盘、筒体、电机、钻头和伸缩件,所述连接盘设置在升降件的移动端,所述筒体设置在连接盘下表面,所述电机设置在筒体内部,所述电机的输出端与钻头连接,所述钻头设置在筒体下方,所述钻头部分转动设置在筒体下端内部,所述伸缩件设置在筒体内电机上方,所述筒体侧壁上开设有定位窗,所述伸缩件可部分横向穿出定位窗。
6.根据权利要求5所述的一种海上测风装置,其特征在于:所述连接盘上开设有多个通孔。
7.根据权利要求5所述的一种海上测风装置,其特征在于:所述伸缩件包括电动推杆、调节板、多个弧形板、多个插板,所述电动推杆的固定端竖向设置在筒体内部顶端,所述调节板水平设置在电动推杆的移动端,所述弧形板围绕电动推杆周向设置,所述弧形板与电动推杆相互平行,多个所述插板水平设置在弧形板背离电动推杆的一侧,所述弧形板上端与筒体滑动连接,所述弧形板下端与调节板滑动连接。
8.根据权利要求7所述的一种海上测风装置,其特征在于:所述筒体内部上端开设有滑槽,所述弧形板上端设置有滑块,所述滑块滑动设置在滑槽内,所述滑块与滑槽之间设置有水平方向的伸缩弹簧。
9.根据权利要求8所述的一种海上测风装置,其特征在于:所述调节板呈上小下大的圆台结构,所述调节板侧壁上开设有限位槽,所述弧形板下端滑动设置有伸缩杆,所述伸缩杆与弧形板之间设置有调节弹簧,所述伸缩杆下端设置有与限位槽对应的移动球,所述移动球滑动设置在调节板上表面。
10.根据权利要求1所述的一种海上测风装置,其特征在于:所述测风件包括上平台、下平台、连接轴、风速传感器,所述连接轴竖向设置在上平台和下平台之间,多个所述风速传感器沿不同角度套设在多个连接轴上,多个所述风速传感器的角度包括平面三百六度。
CN202210410069.6A 2022-04-19 2022-04-19 一种海上测风装置 Pending CN114791507A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210410069.6A CN114791507A (zh) 2022-04-19 2022-04-19 一种海上测风装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210410069.6A CN114791507A (zh) 2022-04-19 2022-04-19 一种海上测风装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114791507A true CN114791507A (zh) 2022-07-26

Family

ID=82461311

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210410069.6A Pending CN114791507A (zh) 2022-04-19 2022-04-19 一种海上测风装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114791507A (zh)

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130019792A1 (en) * 2011-07-21 2013-01-24 Gicon Windpower Ip Gmbh Floating Foundation for Mass Production
CN105178347A (zh) * 2015-08-13 2015-12-23 三一重型能源装备有限公司 一种海上测风塔基础、海上测风平台及其使用方法
CN106143813A (zh) * 2016-06-30 2016-11-23 三重型能源装备有限公司 漂浮式自动平衡装置及测风平台
CN207826479U (zh) * 2017-11-29 2018-09-07 卢林泽 一种集成式多用途浮标
CN208198767U (zh) * 2018-05-08 2018-12-07 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 一种漂浮式可移动重复使用的海上测风结构
CN208216949U (zh) * 2018-05-08 2018-12-11 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 一种移动式可重复使用的海上测风结构
CN109024523A (zh) * 2018-04-25 2018-12-18 中山市华蕴新能源科技有限公司 一种可移动式海上测风装置的安装及测风方法
CN208255263U (zh) * 2018-05-10 2018-12-18 江苏海事职业技术学院 一种设有磁悬浮风力发电机的海洋浮式超声波测风装置
CN110864768A (zh) * 2019-11-29 2020-03-06 河海大学 一种用于验潮井的自发电潮位观测装置
CN111308501A (zh) * 2020-03-28 2020-06-19 中国三峡新能源(集团)股份有限公司 激光雷达测风浮标海上对比验证试验场及其试验方法
CN114291210A (zh) * 2022-01-06 2022-04-08 西南石油大学 一种海底自动锚定装置
CN216241100U (zh) * 2021-10-19 2022-04-08 广东华蕴海上风电科技有限公司 一种可重复利用的自升式海上测风塔系统

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130019792A1 (en) * 2011-07-21 2013-01-24 Gicon Windpower Ip Gmbh Floating Foundation for Mass Production
CN105178347A (zh) * 2015-08-13 2015-12-23 三一重型能源装备有限公司 一种海上测风塔基础、海上测风平台及其使用方法
CN106143813A (zh) * 2016-06-30 2016-11-23 三重型能源装备有限公司 漂浮式自动平衡装置及测风平台
CN207826479U (zh) * 2017-11-29 2018-09-07 卢林泽 一种集成式多用途浮标
CN109024523A (zh) * 2018-04-25 2018-12-18 中山市华蕴新能源科技有限公司 一种可移动式海上测风装置的安装及测风方法
CN208198767U (zh) * 2018-05-08 2018-12-07 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 一种漂浮式可移动重复使用的海上测风结构
CN208216949U (zh) * 2018-05-08 2018-12-11 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 一种移动式可重复使用的海上测风结构
CN208255263U (zh) * 2018-05-10 2018-12-18 江苏海事职业技术学院 一种设有磁悬浮风力发电机的海洋浮式超声波测风装置
CN110864768A (zh) * 2019-11-29 2020-03-06 河海大学 一种用于验潮井的自发电潮位观测装置
CN111308501A (zh) * 2020-03-28 2020-06-19 中国三峡新能源(集团)股份有限公司 激光雷达测风浮标海上对比验证试验场及其试验方法
CN216241100U (zh) * 2021-10-19 2022-04-08 广东华蕴海上风电科技有限公司 一种可重复利用的自升式海上测风塔系统
CN114291210A (zh) * 2022-01-06 2022-04-08 西南石油大学 一种海底自动锚定装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114200531B (zh) 一种多分量海底磁场测量方法及装置
CN210771284U (zh) 一种测绘工程用测绘仪定位装置
CN113030938A (zh) 一种海洋环境勘探装置
CN114132438B (zh) 海洋自供能长期监测浮标
CN111885428B (zh) 一种5g通信基站系统及其安装方法
CN111003106B (zh) 一种自带发电功能的卫星通信的浮标及其使用方法
CN214930445U (zh) 一种基于海洋站的海洋环境观测装置
CN114791507A (zh) 一种海上测风装置
CN116002049B (zh) 一种测绘无人机用缓冲调平脚架
CN213576619U (zh) 一种工程地质勘察用红外测距设备
CN209858725U (zh) 一种具有缓冲减震装置的雷达支架
CN215929105U (zh) 一种工程测绘用测绘定位装置
Sparrevik Offshore wind turbine foundations state of the art
CN215794340U (zh) 一种用于无人船航行的航道观测装置
CN219223792U (zh) 一种地理信息定位测量的设备
CN217477510U (zh) 一种稳定高的浮标
CN116118942A (zh) 一种防撞能力强的测验浮标
CN215323173U (zh) 一种水文水资源勘测浮标
CN215447905U (zh) 一种水文气象浮标装置
CN215060982U (zh) 一种测距仪用高度调节机构
CN217442567U (zh) 一种海洋生态修复用具有抗冲击结构的环境监测装置
CN216348603U (zh) 一种矿山测量用激光指向仪定坡装置
CN220577469U (zh) 一种斜向抛石导管的移动支撑座
CN117566036A (zh) 一种基于航海用防倾倒航标
CN216206315U (zh) 一种水利工程用水深自动测量装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination