CN115476978A - 一种抗风浪的海上监测平台及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种抗风浪的海上监测平台及其使用方法，属于海上平台技术领域。本发明包括若干个竖板、若干个弯板、若干个第一发电结构、若干个第二发电结构和平衡机构，若干个弯板沿周向设置在平台本体的侧面上，弯板呈S型且包含有上弯口和下弯口，弯板的下侧边通过缓冲机构活动设置在平台本体的侧面上，上弯口的背面通过压紧弹簧连接在靠近弯板的竖板上，位于下弯口内的弯板上设有若干个导流孔，第一发电结构能够利用冲击上弯口的海水进行发电，第二发电结构能够利用流入导流孔的海水进行发电，平衡机构能够使平台本体保持平稳状态。本发明能够减缓波浪对监测平台的冲击，同时能够利用这些波浪进行发电，提供给平台上的设备使用，绿色环保。

Description

一种抗风浪的海上监测平台及其使用方法

技术领域

本发明属于监测平台技术领域，涉及一种抗风浪的海上监测平台及其使用方法。

背景技术

海上监测平台是以锚定在海上用于海洋环境监测、海洋科学研究、海上石油(气)开发等的浮动平台。

由于监测平台都设置在深海，平台上的设备都是依靠太阳能进行供电，因此在平台上都是设置较多的太阳能电池板，当海上出现较大风浪时，海浪会冲上平台面，对太阳能电池板造成破坏，减小电力供应，影响设备正常运行；此外，目前平台都是依靠锚系固定在海面上，由于平台的体积和重量较小，容易发生倾覆，造成设备损坏。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种抗风浪的海上监测平台及其使用方法，能够减缓波浪对监测平台的冲击，避免对平台上的设备造成破坏，同时能够利用这些波浪进行发电，提供给平台上的设备使用，绿色环保。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种抗风浪的海上监测平台，包括平台本体，所述平台本体上设有监测支架，所述监测支架上设有监测设备，所述平台本体的下方通过钢丝绳连接有若干个重块，所述海上监测平台还包括:若干个竖板，若干个所述竖板分别竖直设置在平台本体上侧面的每一个侧边上；

若干个弯板，若干个所述弯板沿周向设置在平台本体的侧面上，所述弯板呈S型且包含有上弯口和下弯口，所述上弯口背向平台本体，所述下弯口面向平台本体，所述弯板的下侧边通过缓冲机构活动设置在平台本体的侧面上，所述缓冲机构能够减缓海浪对弯板的冲击，所述上弯口的背面通过压紧弹簧连接在靠近弯板的竖板上，位于下弯口内的弯板上设有若干个导流孔；

若干个第一发电结构，若干个所述第一发电结构分别设置在若干个上弯口内，所述第一发电结构能够利用冲击上弯口的海水进行发电；

若干个第二发电结构，若干个所述第二发电结构分别设置在若干个下弯口内，所述第二发电结构能够利用流入导流孔的海水进行发电；

平衡机构，所述平衡机构设置在平台本体上，所述平衡机构能够使平台本体保持平稳状态。

优选地，所述缓冲机构包括若干个缓冲结构，所述缓冲结构包括：

滑杆，所述滑杆水平滑动设置在平台本体的侧面上，所述平台本体内设有安装腔，所述滑杆的内端延伸至安装腔内，所述滑杆的外端与弯板的下侧边铰接在一起；

弹性组件，所述弹性组件设置在安装腔内，所述弹性组件能够减缓滑杆水平滑动的冲击。

优选地，所述弹性组件包括：

圆柱，所述圆柱滑动设置在安装腔内，所述圆柱的两端均设有凹肩；

第一复位弹簧和第二复位弹簧，所述第一复位弹簧和第二复位弹簧分别套设在圆柱两端的凹肩上，所述第一复位弹簧和第二复位弹簧远离圆柱的一端分别与安装腔的两端固连。

优选地，所述第一发电结构包括：

第一转轴，所述第一转轴沿长度方向转动设置在上弯口内，所述第一转轴上设有若干个第一叶轮；

第一发电机，所述第一发电机固设在弯板上，所述第一发电机与第一转轴传动连接。

优选地，所述第二发电结构包括：

第二转轴，所述第二转轴沿长度方向转动设置在下弯口内，所述第二转轴上设有若干个第二叶轮；

第二发电机，所述第二发电机固设在弯板上，所述第二发电机与第二转轴传动连接。

优选地，所述平衡机构包括若干个平衡结构，若干个所述平衡结构分别设置在平台本体的若干个侧面上，所述平衡结构包括：

横梁，所述横梁水平固设在竖板上；

水平柱，所述水平柱的中部铰接在横梁上，所述水平柱的下方设有摆动板，所述摆动板和横梁处于同一竖直平面内；

配重结构，所述配重结构设置在水平柱内，所述配重结构能够调整平台本体的重心。

优选地，所述配重结构包括：

配重块，所述水平柱内沿长度方向设有滑动腔，所述配重块滑动设置在滑动腔内；

第三复位弹簧和第四复位弹簧，所述第三复位弹簧和第四复位弹簧分别设置在配重块两端的滑动腔内。

优选地，所述摆动板上开设有若干个穿孔。

优选地，所述滑动腔的两端分别设有第一限位杆和第二限位杆，所述第一限位杆插设在第三复位弹簧内，所述第二限位杆插设在第四复位弹簧内。

上述抗风浪的海上监测平台的使用方法，包括以下步骤：

S1、平台本体通过若干个重块漂浮在指定水面上，当波浪浮动较大时，所述平衡机构能够使平台本体保持平稳状态；

S2、当较小的波浪冲击平台本体侧面的弯板时，推动弯板下半部分向平台本体移动，所述缓冲机构能够减缓海浪的冲击，同时海水从导流孔流入下弯口内，带动第二发电结构进行发电；

S3、当较大的波浪冲击平台本体侧面的弯板时，较低部分的波浪推动弯板下半部分向平台本体移动，所述缓冲机构能够减缓海浪的冲击，同时海水从导流孔流入下弯口内，带动第二发电结构进行发电，较高部分的波浪沿着弯板向上弯口移动，带动第一发电结构进行发电。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、平台本体通过若干个重块限定在指定海域，当波浪冲击弯板时，缓冲机构减缓海水对平台本体的冲击，此外冲击的海水通过导流孔进入到下弯口内，带动下弯口内的第二发电结构进行发电，当波浪较大时，部分波浪沿着弯板向上进入到上弯口内，带动第一发电结构进行发电，增加发电量，同时避免波浪冲击平台上的设备，对设备造成损坏；此外，平衡机构能够避免较大风浪时平台本体发生倾覆，提高平台本体的稳定性；

2、当海浪冲击弯板时，带动弯板向平台本体移动，使滑杆和圆柱快速向安装腔内滑动，第一复位弹簧被压缩，第二复位弹簧被拉伸，通过第一复位弹簧和第二复位弹簧吸收海浪的部分冲击，减小对平台本体的影响，提高平台本体的稳定性；

3、当海浪冲击弯板，然后穿过导流孔流入下弯口内，带动第二叶轮转动，通过第二转轴使第二发电机进行发电，合理利用波浪能进行发电，绿色环保；

4、当海浪较大时，部分海浪沿着弯板向上进入到上弯口内，带动第一叶轮转动，通过第一转轴使第一发电机进行发电，合理利用波浪能进行发电，绿色环保；

5、初始状态，在第三复位弹簧和第四复位弹簧的作用下，配重块位于滑动腔的中部位置，此时摆动板初始竖直状态，当海浪冲击摆动板时，会带动平台本体迎浪的一侧上浮，摆动板向后摆动，此时水平柱发生前低后高的倾斜状态，使配重块向前滑动，调节平台本体的中心位置，使平台本体迎浪的一侧重量增加向下移动，使平台本体保持相对平稳，避免发生倾覆。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中A-A处的剖视图；

图3是图2中弯板的局部放大图；

图4是图3中B-B处的剖视图；

图5是图3中C-C处的剖视图；

图6是图3中D-D处的剖视图；

图7是海浪从左向右冲击摆动板的示意图；

图8是海浪从右向左冲击摆动板的示意图。

图中，1、平台本体；11、太阳能电池板；12、检测支架；13、重块；131、钢丝绳；14、安装腔；141、通孔；142、导向管；15、竖板；151、横梁；152、压紧弹簧；2、圆柱；21、凹肩；22、滑杆；23、第一复位弹簧；24、第二复位弹簧；3、弯板；31、上弯口；311、第一转轴；312、第一叶轮；32、下弯口；321、第二转轴；322、第二叶轮；33、第一发电机；34、第二发电机；35、导流孔；4、水平柱；41、滑动腔；411、滑槽；42、配置快；421、滑块；43、第三复位弹簧；44、第四复位弹簧；45、第一限位杆；46、第二限位杆；5、摆动板；51、穿孔；52、平衡块；6、蓄电池。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1至8所示，一种抗风浪的海上监测平台，包括平台本体1，所述平台本体1上设有监测支架12，所述监测支架12上设有监测设备，所述平台本体1的下方通过钢丝绳131连接有若干个重块13，所述平台本体1上设有若干个太阳能电池板11，所述平台本体1上设有蓄电池6，所述太阳能电池板11通过太阳能充放电控制器与蓄电池6电连接。

所述海上监测平台还包括若干个竖板15、若干个弯板3、若干个第一发电结构和若干个第二发电结构。

若干个所述竖板15分别竖直设置在平台本体1上侧面的每一个侧边上。

若干个所述弯板3沿周向设置在平台本体1的侧面上，所述弯板3呈S型且包含有上弯口31和下弯口32，所述上弯口31背向平台本体1，所述下弯口32面向平台本体1，所述弯板3的下侧边通过缓冲机构活动设置在平台本体1的侧面上，所述上弯口31的背面通过压紧弹簧152连接在靠近弯板3的竖板15上，位于下弯口32内的弯板3上设有若干个导流孔35，优选地，若干个所述导流孔35均呈长条状且平行设置。

所述缓冲机构包括若干个缓冲结构，所述缓冲结构包括滑杆22、圆柱2、第一复位弹簧23和第二复位弹簧24。

所述滑杆22水平滑动设置在平台本体1的侧面上，所述平台本体1内设有圆柱状的安装腔14，所述滑杆22的内端延伸至安装腔14内，所述滑杆22的外端与弯板3的下侧边铰接在一起。

所述圆柱2滑动设置在安装腔14内，所述圆柱2的两端均设有凹肩21。

所述第一复位弹簧23和第二复位弹簧24分别套设在圆柱2两端的凹肩21上，所述第一复位弹簧23和第二复位弹簧24远离圆柱2的一端分别与安装腔14的两端固连。

若干个所述第一发电结构分别设置在若干个上弯口31内，所述第一发电结构包括第一转轴311和第一发电机33，所述第一转轴311沿长度方向转动设置在上弯口31内，所述第一转轴311上设有若干个第一叶轮312，所述第一发电机33固设在弯板3上，所述第一发电机33的输入轴与第一转轴311固连，所述第一叶轮312的叶片朝顺时针方向弯曲，便于向上冲击的海水带动第一叶轮312顺时针转动，所述第一发电机33通过整流器与蓄电池6电连接。

若干个所述第二发电结构分别设置在若干个下弯口32内，所述第二发电结构包括第二转轴321和第二发电机34，所述第二转轴321沿长度方向转动设置在下弯口32内，所述第二转轴321上设有若干个第二叶轮322，所述第二发电机34固设在弯板3上，所述第二发电机34的输入轴与第二转轴321固连，所述第二叶轮322的叶片朝逆时针方向弯曲，便于进入导流孔35的海水带动第二叶轮322顺时针转动，所述第二发电机34通过整流器与蓄电池6电连接。

平台本体1通过若干个重块13限定在指定海域，当海浪冲击弯板3时，带动弯板3向平台本体1移动，使滑杆22和圆柱2快速向安装腔14内滑动，第一复位弹簧23被压缩，第二复位弹簧24被拉伸，通过第一复位弹簧23和第二复位弹簧24吸收海浪的部分冲击，减小对平台本体1的影响，提高平台本体1的稳定性，冲击的海水通过导流孔35进入到下弯口32内，带动第二叶轮322转动，通过第二转轴321使第二发电机34进行发电，当波浪较大时，部分波浪沿着弯板3向上进入到上弯口31内，带动第一叶轮312转动，通过第一转轴311使第一发电机33进行发电，合理利用波浪能，增加发电量，由于弯板3的上弯口31高于平台本体1，可以避免波浪直接冲击平台本体1上的设备，对设备造成损坏。

在本实施例中，所述海上监测平台还包括平衡机构，所述平衡机构设置在平台本体1上，所述平衡机构包括若干个平衡结构，若干个所述平衡结构分别设置在平台本体1的若干个侧面上，所述平衡结构包括横梁151、水平柱4、配重块42、第三复位弹簧43和第四复位弹簧44。

所述横梁151水平固设在竖板15上。

所述水平柱4的中部铰接在横梁151上，所述水平柱4的下方设有摆动板5，所述摆动板5和横梁151处于同一竖直平面内，优选地，所述摆动板5上开设有若干个穿孔51，所述摆动板5的下侧边沿长度方向设有平衡块52，所述平衡块52由较重的材料制成，在较小波浪时，在平衡块52的重力作用下，使摆动板5处于竖直状态，确保配重块42能够回到中间位置。

所述水平柱4内沿长度方向设有滑动腔41，所述配重块42滑动设置在滑动腔41内。

所述第三复位弹簧43和第四复位弹簧44分别设置在配重块42两端的滑动腔41内。

初始状态，在第三复位弹簧43和第四复位弹簧44的作用下，配重块42位于滑动腔41的中部位置，此时摆动板5初始竖直状态，当海浪冲击摆动板5时，会带动平台本体1迎浪的一侧上浮，使摆动板5向后摆动此时水平柱4发生前低后高的倾斜状态，使配重块42向前滑动，调节平台本体1的中心位置，使平台本体1迎浪的一侧重量增加向下移动，使平台本体1保持相对平稳，避免发生倾覆。

优选地，所述滑动腔41的两端分别设有第一限位杆45和第二限位杆46，所述第一限位杆45插设在第三复位弹簧43内，所述第二限位杆46插设在第四复位弹簧44内。

当配重块42向左压缩第三复位弹簧43时，第一限位杆45起到限位作用，避免第三复位弹簧43被过度压缩无法复原，同理，当配重块42向右压缩第四复位弹簧44时，第二限位杆46起到限位作用，避免第四复位弹簧44被过度压缩无法复原。

上述抗风浪的海上监测平台的使用方法，包括以下步骤：

S1、平台本体1通过若干个重块13漂浮在指定水面上，当波浪浮动较大时，所述平衡机构能够使平台本体1保持平稳状态；

S2、当较小的波浪冲击平台本体1侧面的弯板3时，推动弯板下半部分向平台本体1移动，所述缓冲机构能够减缓海浪的冲击，同时海水从导流孔35流入下弯口32内，带动第二发电结构进行发电；

S3、当较大的波浪冲击平台本体1侧面的弯板3时，较低部分的波浪推动弯板下半部分向平台本体1移动，所述缓冲机构能够减缓海浪的冲击，同时海水从导流孔35流入下弯口32内，带动第二发电结构进行发电，较高部分的波浪沿着弯板向上弯口31移动，带动第一发电结构进行发电。

设置在平台本体1周围的弯板3能够减缓海浪对平台本体1的冲击，同时避免海浪冲上平台本体1上，对平台本体1上的设备造成损坏；此外，平衡机构能够使平台本体1保持相对稳定，避免风浪过大，使平台本体1发生倾覆。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种抗风浪的海上监测平台，包括平台本体(1)，所述平台本体(1)上设有监测支架(12)，所述监测支架(12)上设有监测设备，所述平台本体(1)的下方通过钢丝绳(131)连接有若干个重块(13)，其特征在于，所述海上监测平台还包括:若干个竖板(15)，若干个所述竖板(15)分别竖直设置在平台本体(1)上侧面的每一个侧边上；

若干个弯板(3)，若干个所述弯板(3)沿周向设置在平台本体(1)的侧面上，所述弯板(3)呈S型且包含有上弯口(31)和下弯口(32)，所述上弯口(31)背向平台本体(1)，所述下弯口(32)面向平台本体(1)，所述弯板(3)的下侧边通过缓冲机构活动设置在平台本体(1)的侧面上，所述缓冲机构能够减缓海浪对弯板(3)的冲击，所述上弯口(31)的背面通过压紧弹簧(152)连接在靠近弯板(3)的竖板(15)上，位于下弯口(32)内的弯板(3)上设有若干个导流孔(35)；

若干个第一发电结构，若干个所述第一发电结构分别设置在若干个上弯口(31)内，所述第一发电结构能够利用冲击上弯口(31)的海水进行发电；

若干个第二发电结构，若干个所述第二发电结构分别设置在若干个下弯口(32)内，所述第二发电结构能够利用流入导流孔(35)的海水进行发电；

平衡机构，所述平衡机构设置在平台本体(1)上，所述平衡机构能够使平台本体(1)保持平稳状态。

2.根据权利要求1所述的一种抗风浪的海上监测平台，其特征在于，所述缓冲机构包括若干个缓冲结构，所述缓冲结构包括：

滑杆(22)，所述滑杆(22)水平滑动设置在平台本体(1)的侧面上，所述平台本体(1)内设有安装腔(14)，所述滑杆(22)的内端延伸至安装腔(14)内，所述滑杆(22)的外端与弯板(3)的下侧边铰接在一起；

弹性组件，所述弹性组件设置在安装腔(14)内，所述弹性组件能够减缓滑杆(22)水平滑动的冲击。

3.根据权利要求2所述的一种抗风浪的海上监测平台，其特征在于，所述弹性组件包括：

圆柱(2)，所述圆柱(2)滑动设置在安装腔(14)内，所述圆柱(2)的两端均设有凹肩(21)；

第一复位弹簧(23)和第二复位弹簧(24)，所述第一复位弹簧(23)和第二复位弹簧(24)分别套设在圆柱(2)两端的凹肩(21)上，所述第一复位弹簧(23)和第二复位弹簧(24)远离圆柱(2)的一端分别与安装腔(14)的两端固连。

4.根据权利要求1所述的一种抗风浪的海上监测平台，其特征在于，所述第一发电结构包括：

第一转轴(311)，所述第一转轴(311)沿长度方向转动设置在上弯口(31)内，所述第一转轴(311)上设有若干个第一叶轮(312)；

第一发电机(33)，所述第一发电机(33)固设在弯板(3)上，所述第一发电机(33)与第一转轴(311)传动连接。

5.根据权利要求1所述的一种抗风浪的海上监测平台，其特征在于，所述第二发电结构包括：

第二转轴(321)，所述第二转轴(321)沿长度方向转动设置在下弯口(32)内，所述第二转轴(321)上设有若干个第二叶轮(322)；

第二发电机(34)，所述第二发电机(34)固设在弯板(3)上，所述第二发电机(34)与第二转轴(321)传动连接。

6.根据权利要求1所述的一种抗风浪的海上监测平台，其特征在于，所述平衡机构包括若干个平衡结构，若干个所述平衡结构分别设置在平台本体(1)的若干个侧面上，所述平衡结构包括：

横梁(151)，所述横梁(151)水平固设在竖板(15)上；

水平柱(4)，所述水平柱(4)的中部铰接在横梁(151)上，所述水平柱(4)的下方设有摆动板(5)，所述摆动板(5)和横梁(151)处于同一竖直平面内；

配重结构，所述配重结构设置在水平柱(4)内，所述配重结构能够调整平台本体(1)的重心。

7.根据权利要求6所述的一种抗风浪的海上监测平台，其特征在于，所述配重结构包括：

配重块(42)，所述水平柱(4)内沿长度方向设有滑动腔(41)，所述配重块(42)滑动设置在滑动腔(41)内；

第三复位弹簧(43)和第四复位弹簧(44)，所述第三复位弹簧(43)和第四复位弹簧(44)分别设置在配重块(42)两端的滑动腔(41)内。

8.根据权利要求7述的一种抗风浪的海上监测平台，其特征在于，所述摆动板(5)上开设有若干个穿孔(51)。

9.根据权利要求8述的一种抗风浪的海上监测平台，其特征在于，所述滑动腔(41)的两端分别设有第一限位杆(45)和第二限位杆(46)，所述第一限位杆(45)插设在第三复位弹簧(43)内，所述第二限位杆(46)插设在第四复位弹簧(44)内。

10.一种利用如权利要求1所述的抗风浪的海上监测平台的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、平台本体(1)通过若干个重块(13)漂浮在指定水面上，当波浪浮动较大时，所述平衡机构能够使平台本体(1)保持平稳状态；

S2、当较小的波浪冲击平台本体(1)侧面的弯板(3)时，推动弯板(3)下半部分向平台本体(1)移动，所述缓冲机构能够减缓海浪的冲击，同时海水从导流孔(35)流入下弯口(32)内，带动第二发电结构进行发电；

S3、当较大的波浪冲击平台本体(1)侧面的弯板(3)时，较低部分的波浪推动弯板(3)下半部分向平台本体(1)移动，所述缓冲机构能够减缓海浪的冲击，同时海水从导流孔(35)流入下弯口(32)内，带动第二发电结构进行发电，较高部分的波浪沿着弯板(3)向上弯口(31)移动，带动第一发电结构进行发电。

Images