CN115503888B - 一种海洋环境监测多功能浮标及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海洋环境监测多功能浮标，包括感应回收式缆绳收卷机构、自调整偏转式浮沉升降机构、啮合式单向推进机构和悬浮式检测感应模块。本发明属于浮标技术领域，具体是指一种海洋环境监测多功能浮标及其使用方法；本发明通过以水流下层的基础为锚点，牵引拉扯悬浮式检测感应模块的方式，保持悬浮式检测感应模块的位置稳定，不仅如此，本发明为了在水面处产生的波浪的时候，提高悬浮式检测感应模块的稳定性，本发明还创造性地提出了感应回收式缆绳收卷机构，通过旋转套筒旋转时对吊装缆绳的卷绕作用，增大迎着水流方向的吊装缆绳的拉力，增大的拉力和波浪的推力相互抵消，能够将新一步提高本装置的悬浮稳定性。

Description

一种海洋环境监测多功能浮标及其使用方法

技术领域

本发明属于浮标技术领域，具体是指一种海洋环境监测多功能浮标及其使用方法。

背景技术

在长时间监测海洋环境参数时，经常会采用浮标式的装置来承载监测仪器，这主要是因为浮标能够同时覆盖到水面、水下和水上，并且浮标配合无线通讯技术，能够在距离岸边或基地船较远的地方工作，但是目前的能够承载监测仪器的浮标并不完美，主要存在以下问题：

A：目前的浮标一般都是直接漂浮在水面上的，不方便对悬浮深度进行调节和控制；

B：如果测量位置的水深较深，浮标就无法通过锚保持自己的位置，因为需要设置较为复杂且多个方向的推进机构；

C：由水面的波浪的方向、大小、间隔都不是规律的，因此依靠现有技术，必须依靠完备的位置感应、反馈、推进复位系统，才能维持浮标位置的相对稳定。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提出了一种结构简单可靠、设计巧妙、能够在水面存在无规律波浪时，依然使浮标保持良好的位置稳定性的海洋环境监测多功能浮标及其使用方法；为了简化推进结构，本发明创造性地提出了自调整偏转式浮沉升降机构，通过能够根据水流方向自动调整方向的环形升降控制壳，配合单向推进结构，即可实现位置保持的技术效果。

为了应对水面无规则的波浪带来的无规则的推力，本发明利用下层水流的流速、流向都较为恒定这一特性，创造性地提出了自调整偏转式浮沉升降机构和悬浮式检测感应模块，通过以水流下层的基础为锚定位置，牵引拉扯悬浮式检测感应模块的方式，保持悬浮式检测感应模块的位置稳定，不仅如此，本发明为了在水面处产生的波浪的时候，提高悬浮式检测感应模块的稳定性，本发明还创造性地提出了感应回收式缆绳收卷机构，通过旋转套筒旋转时对吊装缆绳的卷绕作用，增大迎着水流方向的吊装缆绳的拉力，增大的拉力和波浪的推力相互抵消，能够将新一步提高本装置的悬浮稳定性。

本发明采取的技术方案如下：本发明提出了一种海洋环境监测多功能浮标，包括感应回收式缆绳收卷机构、自调整偏转式浮沉升降机构、啮合式单向推进机构和悬浮式检测感应模块，所述感应回收式缆绳收卷机构环形均布设于自调整偏转式浮沉升降机构上，通过感应回收式缆绳收卷机构能够感应水流的方向，并且增大对悬浮式检测感应模块的迎着水流方向的拉力，防止悬浮式检测感应模块顺着波浪发生大的晃动，从而提高悬浮式检测感应模块在波浪中的稳定性，所述自调整偏转式浮沉升降机构吊装设于悬浮式检测感应模块上，通过自调整偏转式浮沉升降机构能够感应下层水流的方向，并且自动进行调整，使推进力的方向能够自动与水流的方向相重合，所述啮合式单向推进机构设于自调整偏转式浮沉升降机构上，啮合式单向推进机构在旋转时能够产生推进力，推进力和稳定的下层水流推力相互抵消，从而位置自调整偏转式浮沉升降机构的位置的相对稳定。

进一步地，所述感应回收式缆绳收卷机构包括收卷缠绕组件和水流感应式收卷拨动组件，所述收卷缠绕组件固接于自调整偏转式浮沉升降机构上，所述水流感应式收卷拨动组件转动设于收卷缠绕组件上；所述收卷缠绕组件包括固定式旋转架和旋转套筒，所述固定式旋转架上对称设有固定架支腿，所述固定式旋转架在固定架支腿的中间设有圆柱形的固定架中间轴，所述固定架支腿的内侧还设有固定架挡板，所述固定式旋转架通过固定架支腿固接于自调整偏转式浮沉升降机构上，所述旋转套筒转动设于固定架中间轴上，旋转套筒在旋转的时候能够对吊装缆绳进行缠绕收紧，从而增大该方向对飞盘形悬浮配重块的拉力，所述旋转套筒上设有套筒拨片，所述套筒拨片在旋转至正下方时和固定架挡板发生碰撞，固定架挡板对套筒拨片具有单方向的限位作用，旋转套筒在吊装缆绳的拉力作用下，始终具备将套筒拨片朝向固定架挡板贴合的趋势。

作为优选地，所述水流感应式收卷拨动组件包括感应拨动板和感应板复位弹簧，各组感应拨动板的高度相等（附图中为避免遮挡零件所以有两组绘制的短一些）且位置靠近悬浮式检测感应模块，一方面能够感应水面处的水流，另一方面能够将感应和反应方向扩大到各个角度，所述感应拨动板上对称设有感应板套环，所述感应拨动板通过感应板套环转动设于旋转套筒上，所述感应板套环上设有能够拨动固定架挡板的感应板拨片，感应板拨片对套筒拨片具有单方向的限位作用，当感应拨动板朝向内侧旋转时，能够通过感应板拨片拨动套筒拨片的方式，使旋转支撑架克服原有的扭力并旋转，同时缠绕吊装缆绳，当感应拨动板朝向外侧旋转时，感应板拨片和套筒拨片分离，此时套筒拨片保持在贴合固定架挡板的位置，所述感应拨动板上还设有感应板直角部，所述感应板复位弹簧设于感应板直角部和自调整偏转式浮沉升降机构之间，感应板复位弹簧具有在不受力的状态下，将感应拨动板拉回复位的作用。

进一步地，所述自调整偏转式浮沉升降机构包括旋转式沉浮控制组件、密封组件和减速驱动组件，所述密封组件设于旋转式沉浮控制组件上，所述减速驱动组件位于旋转式沉浮控制组件中。

作为优选地，所述旋转式沉浮控制组件包括环形升降控制壳、环形滑块和滑块旋转控制架，所述环形升降控制壳的内部环形均布设有具有分隔作用的升降壳肋板，所述环形升降控制壳的底部环形均布设有升降壳底部滑槽，所述减速驱动组件的一侧设有偏转导流板，偏转导流板在水流的作用下，左右受力不均而使环形升降控制壳发生旋转，直到偏转导流板的两侧受力相等（即偏转导流板的方向指向顺着水流的方向）为止，所述环形滑块卡合滑动设于环形升降控制壳中，所述环形滑块和环形升降控制壳的内壁滑动密封接触，所述环形滑块的底部设有滑块底部拨杆，所述滑块底部拨杆滑动设于升降壳底部滑槽中，所述滑块旋转控制架的边缘环形均布设有控制架侧边孔，所述滑块旋转控制架通过控制架侧边孔转动设于滑块底部拨杆上，所述滑块旋转控制架上还设有控制架中心孔。

作为本发明的进一步优选，所述密封组件包括密封垫圈和环形顶盖，所述密封垫圈设于环形顶盖和环形升降控制壳之间，所述环形顶盖和环形升降控制壳之间通过螺栓连接，所述固定式旋转架通过固定架支腿固接于环形顶盖上，所述感应板复位弹簧设于环形顶盖上，密封组件和环形升降控制壳组成多个密封的空腔，在滑块旋转控制架的统一控制下，多组空腔同时增大和缩小，并且始终呈环形均布，通过空腔的体积变化能够改变浮力的大小，环形均布且同步变化的空腔也能保持自调整偏转式浮沉升降机构的平衡状态。

作为本发明的进一步优选，所述减速驱动组件包括中心固定架、升降控制电机、行星减速器和推进电机，所述中心固定架卡合设于环形升降控制壳的内圈中，所述升降控制电机和行星减速器卡合设于中心固定架中，所述升降控制电机和行星减速器的输入轴连接，所述行星减速器的输出轴卡合设于控制架中心孔中，所述推进电机设于升降控制电机上。

进一步地，所述啮合式单向推进机构包括摆动式驱动主轴组件和旋转推进组件，所述摆动式驱动主轴组件设于自调整偏转式浮沉升降机构上，所述旋转推进组件设于摆动式驱动主轴组件上；所述摆动式驱动主轴组件包括旋转支撑架、联轴器、推进驱动主轴和驱动锥齿轮，所述旋转支撑架设于升降控制电机上，所述联轴器设于推进电机的主轴和推进驱动主轴之间，所述推进驱动主轴转动设于旋转支撑架中且与旋转支撑架呈同轴分布，所述驱动锥齿轮设于推进驱动主轴上。

作为优选地，所述旋转推进组件包括推进轴支架、推进轴本体、从动锥齿轮和推进叶轮，所述推进轴支架设于旋转支撑架上，所述推进轴本体转动设于推进轴支架中，所述从动锥齿轮卡合设于推进轴本体的一端，所述推进叶轮卡合设于推进轴本体的另一端。

进一步地，所述悬浮式检测感应模块包括飞盘形悬浮配重块、吊装缆绳和检测模块，所述检测模块卡合设于吊装缆绳中，所述吊装缆绳环形均布设于飞盘形悬浮配重块的边缘，所述吊装缆绳的另一端缠绕设于旋转套筒上。

本方案还公开了一种海洋环境监测多功能浮标的使用方法，主要包括如下步骤：

步骤一：飞盘形悬浮配重块的密度小，能够提供向上的浮力，而其他零件的密度大，能够提供向下的拉力，二者平衡抵消时，本装置则可以维持悬浮状态；

步骤二：当需要控制升降时，通过远程控制的方式启动升降控制电机，升降控制电机输出的旋转运动经过行星减速器的减速增扭之后带着滑块旋转控制架一起旋转，滑块旋转控制架在旋转的同时能够通过滑块底部拨杆带着环形滑块在环形升降控制壳中滑动，从而改变环形滑块和环形升降控制壳组成的空腔的体积，进而改变设备整体的平均密度，从而控制设备的上升和下降；

步骤三：当自调整偏转式浮沉升降机构处出现水流时，由于水流的流速和流向都是稳定的，因此环形升降控制壳会逐渐旋转到偏转导流板指向水流的方向，此时旋转推进组件也指向水流方向，此时启动推进电机，推进轴本体则会通过驱动推进叶轮旋转的方式对本装置施加与水流方向相反的推力；

步骤四：通过上述自动调整方向的功能配合推进功能，能够保持自调整偏转式浮沉升降机构的悬浮位置的相对稳定；

步骤五：当水面产生波浪时，悬浮式检测感应模块会具有沿着波浪的方向摆动的趋势，此时位于飞盘形悬浮配重块附近的感应拨动板将会在水流的作用下发生旋转，迎着水流方向的感应拨动板将会朝向内侧翻转，同时通过感应板拨片拨动套筒拨片的方式带着旋转套筒旋转，进而将对应的吊装缆绳收紧、增大迎着水流方向的对悬浮式检测感应模块的拉力；

步骤六：在上述步骤中，顺着水流方向的感应拨动板将会朝向外侧翻转，此时感应板拨片和套筒拨片不接触，旋转套筒不旋转，而侧对水流方向的感应拨动板则不旋转；

步骤七：在迎着水流方向的拉力增大，而其他方向的拉力不变时，增大的拉力能够对抗水面的波浪对飞盘形悬浮配重块的推力，从而进一步提高悬浮式检测感应模块的稳定性。

采用上述结构本发明取得的有益效果如下：

（1）通过感应回收式缆绳收卷机构能够感应水流的方向，并且增大对悬浮式检测感应模块的迎着水流方向的拉力，防止悬浮式检测感应模块顺着波浪发生大的晃动，从而提高悬浮式检测感应模块在波浪中的稳定性；

（2）通过自调整偏转式浮沉升降机构能够感应下层水流的方向，并且自动进行调整，使推进力的方向能够自动与水流的方向相重合；

（3）啮合式单向推进机构在旋转时能够产生推进力，推进力和稳定的下层水流推力相互抵消，从而位置自调整偏转式浮沉升降机构的位置的相对稳定；

（4）旋转套筒在旋转的时候能够对吊装缆绳进行缠绕收紧，从而增大该方向对飞盘形悬浮配重块的拉力；

（5）固定架挡板对套筒拨片具有单方向的限位作用，旋转套筒在吊装缆绳的拉力作用下，始终具备将套筒拨片朝向固定架挡板贴合的趋势；

（6）各组感应拨动板的高度相等且位置靠近悬浮式检测感应模块，一方面能够感应水面处的水流，另一方面能够将感应和反应方向扩大到各个角度；

（7）感应板拨片对套筒拨片具有单方向的限位作用，当感应拨动板朝向内侧旋转时，能够通过感应板拨片拨动套筒拨片的方式，使旋转支撑架克服原有的扭力并旋转，同时缠绕吊装缆绳，当感应拨动板朝向外侧旋转时，感应板拨片和套筒拨片分离，此时套筒拨片保持在贴合固定架挡板的位置；

（8）偏转导流板在水流的作用下，左右受力不均而使环形升降控制壳发生旋转，直到偏转导流板的两侧受力相等（即偏转导流板的方向指向顺着水流的方向）为止；

（9）密封组件和环形升降控制壳组成多个密封的空腔，在滑块旋转控制架的统一控制下，多组空腔同时增大和缩小，并且始终呈环形均布，通过空腔的体积变化能够改变浮力的大小，环形均布且同步变化的空腔也能保持自调整偏转式浮沉升降机构的平衡状态。

附图说明

图1为本发明提出的一种海洋环境监测多功能浮标的立体图；

图2为本发明提出的一种海洋环境监测多功能浮标的主视图；

图3为本发明提出的一种海洋环境监测多功能浮标的仰视图；

图4为图2中沿着剖切线A-A的剖视图；

图5为图4中沿着剖切线B-B的剖视图；

图6为本发明提出的一种海洋环境监测多功能浮标的感应回收式缆绳收卷机构的结构示意图；

图7为本发明提出的一种海洋环境监测多功能浮标的自调整偏转式浮沉升降机构的结构示意图；

图8为本发明提出的一种海洋环境监测多功能浮标的啮合式单向推进机构的结构示意图；

图9为本发明提出的一种海洋环境监测多功能浮标的悬浮式检测感应模块的结构示意图；

图10为图2中Ⅰ处的局部放大图；

图11为图5中Ⅱ处的局部放大图；

图12为图4中Ⅲ处的局部放大图。

其中，1、感应回收式缆绳收卷机构，2、自调整偏转式浮沉升降机构，3、啮合式单向推进机构，4、悬浮式检测感应模块，5、收卷缠绕组件，6、水流感应式收卷拨动组件，7、固定式旋转架，8、旋转套筒，9、感应拨动板，10、感应板复位弹簧，11、固定架中间轴，12、固定架支腿，13、固定架挡板，14、套筒拨片，15、感应板套环，16、感应板拨片，17、感应板直角部，18、旋转式沉浮控制组件，19、密封组件，20、减速驱动组件，21、环形升降控制壳，22、环形滑块，23、滑块旋转控制架，24、密封垫圈，25、环形顶盖，26、中心固定架，27、升降控制电机，28、行星减速器，29、推进电机，30、升降壳肋板，31、升降壳底部滑槽，32、偏转导流板，33、滑块底部拨杆，34、控制架中心孔，35、控制架侧边孔，36、摆动式驱动主轴组件，37、旋转推进组件，38、旋转支撑架，39、联轴器，40、推进驱动主轴，41、驱动锥齿轮，42、推进轴支架，43、推进轴本体，44、从动锥齿轮，45、推进叶轮，46、飞盘形悬浮配重块，47、吊装缆绳，48、检测模块。

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示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发明和简化描述，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发明的限制。

如图1~图12所示，本发明提出了一种海洋环境监测多功能浮标，包括感应回收式缆绳收卷机构1、自调整偏转式浮沉升降机构2、啮合式单向推进机构3和悬浮式检测感应模块4，感应回收式缆绳收卷机构1环形均布设于自调整偏转式浮沉升降机构2上，通过感应回收式缆绳收卷机构1能够感应水流的方向，并且增大对悬浮式检测感应模块4的迎着水流方向的拉力，防止悬浮式检测感应模块4顺着波浪发生大的晃动，从而提高悬浮式检测感应模块4在波浪中的稳定性，自调整偏转式浮沉升降机构2吊装设于悬浮式检测感应模块4上，通过自调整偏转式浮沉升降机构2能够感应下层水流的方向，并且自动进行调整，使推进力的方向能够自动与水流的方向相重合，啮合式单向推进机构3设于自调整偏转式浮沉升降机构2上，啮合式单向推进机构3在旋转时能够产生推进力，推进力和稳定的下层水流推力相互抵消，从而位置自调整偏转式浮沉升降机构2的位置的相对稳定；感应回收式缆绳收卷机构1包括收卷缠绕组件5和水流感应式收卷拨动组件6，收卷缠绕组件5固接于自调整偏转式浮沉升降机构2上，水流感应式收卷拨动组件6转动设于收卷缠绕组件5上；收卷缠绕组件5包括固定式旋转架7和旋转套筒8，固定式旋转架7上对称设有固定架支腿12，固定式旋转架7在固定架支腿12的中间设有圆柱形的固定架中间轴11，固定架支腿12的内侧还设有固定架挡板13，固定式旋转架7通过固定架支腿12固接于自调整偏转式浮沉升降机构2上，旋转套筒8转动设于固定架中间轴11上，旋转套筒8在旋转的时候能够对吊装缆绳47进行缠绕收紧，从而增大该方向对飞盘形悬浮配重块46的拉力，旋转套筒8上设有套筒拨片14，套筒拨片14在旋转至正下方时和固定架挡板13发生碰撞，固定架挡板13对套筒拨片14具有单方向的限位作用，旋转套筒8在吊装缆绳47的拉力作用下，始终具备将套筒拨片14朝向固定架挡板13贴合的趋势。

水流感应式收卷拨动组件6包括感应拨动板9和感应板复位弹簧10，各组感应拨动板9的高度相等（附图中为避免遮挡零件所以有两组绘制的短一些）且位置靠近悬浮式检测感应模块4，一方面能够感应水面处的水流，另一方面能够将感应和反应方向扩大到各个角度，感应拨动板9上对称设有感应板套环15，感应拨动板9通过感应板套环15转动设于旋转套筒8上，感应板套环15上设有能够拨动固定架挡板13的感应板拨片16，感应板拨片16对套筒拨片14具有单方向的限位作用，当感应拨动板9朝向内侧旋转时，能够通过感应板拨片16拨动套筒拨片14的方式，使旋转支撑架38克服原有的扭力并旋转，同时缠绕吊装缆绳47，当感应拨动板9朝向外侧旋转时，感应板拨片16和套筒拨片14分离，此时套筒拨片14保持在贴合固定架挡板13的位置，感应拨动板9上还设有感应板直角部17，感应板复位弹簧10设于感应板直角部17和自调整偏转式浮沉升降机构2之间，感应板复位弹簧10具有在不受力的状态下，将感应拨动板9拉回复位的作用。

自调整偏转式浮沉升降机构2包括旋转式沉浮控制组件18、密封组件19和减速驱动组件20，密封组件19设于旋转式沉浮控制组件18上，减速驱动组件20位于旋转式沉浮控制组件18中。

旋转式沉浮控制组件18包括环形升降控制壳21、环形滑块22和滑块旋转控制架23，环形升降控制壳21的内部环形均布设有具有分隔作用的升降壳肋板30，环形升降控制壳21的底部环形均布设有升降壳底部滑槽31，减速驱动组件20的一侧设有偏转导流板32，偏转导流板32在水流的作用下，左右受力不均而使环形升降控制壳21发生旋转，直到偏转导流板32的两侧受力相等（即偏转导流板32的方向指向顺着水流的方向）为止，环形滑块22卡合滑动设于环形升降控制壳21中，环形滑块22和环形升降控制壳21的内壁滑动密封接触，环形滑块22的底部设有滑块底部拨杆33，滑块底部拨杆33滑动设于升降壳底部滑槽31中，滑块旋转控制架23的边缘环形均布设有控制架侧边孔35，滑块旋转控制架23通过控制架侧边孔35转动设于滑块底部拨杆33上，滑块旋转控制架23上还设有控制架中心孔34。

密封组件19包括密封垫圈24和环形顶盖25，密封垫圈24设于环形顶盖25和环形升降控制壳21之间，环形顶盖25和环形升降控制壳21之间通过螺栓连接，固定式旋转架7通过固定架支腿12固接于环形顶盖25上，感应板复位弹簧10设于环形顶盖25上，密封组件19和环形升降控制壳21组成多个密封的空腔，在滑块旋转控制架23的统一控制下，多组空腔同时增大和缩小，并且始终呈环形均布，通过空腔的体积变化能够改变浮力的大小，环形均布且同步变化的空腔也能保持自调整偏转式浮沉升降机构2的平衡状态。

减速驱动组件20包括中心固定架26、升降控制电机27、行星减速器28和推进电机29，中心固定架26卡合设于环形升降控制壳21的内圈中，升降控制电机27和行星减速器28卡合设于中心固定架26中，升降控制电机27和行星减速器28的输入轴连接，行星减速器28的输出轴卡合设于控制架中心孔34中，推进电机29设于升降控制电机27上。

啮合式单向推进机构3包括摆动式驱动主轴组件36和旋转推进组件37，摆动式驱动主轴组件36设于自调整偏转式浮沉升降机构2上，旋转推进组件37设于摆动式驱动主轴组件36上；摆动式驱动主轴组件36包括旋转支撑架38、联轴器39、推进驱动主轴40和驱动锥齿轮41，旋转支撑架38设于升降控制电机27上，联轴器39设于推进电机29的主轴和推进驱动主轴40之间，推进驱动主轴40转动设于旋转支撑架38中且与旋转支撑架38呈同轴分布，驱动锥齿轮41设于推进驱动主轴40上。

旋转推进组件37包括推进轴支架42、推进轴本体43、从动锥齿轮44和推进叶轮45，推进轴支架42设于旋转支撑架38上，推进轴本体43转动设于推进轴支架42中，从动锥齿轮44卡合设于推进轴本体43的一端，推进叶轮45卡合设于推进轴本体43的另一端。

悬浮式检测感应模块4包括飞盘形悬浮配重块46、吊装缆绳47和检测模块48，检测模块48卡合设于吊装缆绳47中，吊装缆绳47环形均布设于飞盘形悬浮配重块46的边缘，吊装缆绳47的另一端缠绕设于旋转套筒8上。

具体使用时，由于飞盘形悬浮配重块46的密度小，能够提供向上的浮力，而其他零件的密度大，能够提供向下的拉力，二者平衡抵消时，本装置则可以维持悬浮状态；

当需要控制升降时，通过远程控制的方式启动升降控制电机27，升降控制电机27输出的旋转运动经过行星减速器28的减速增扭之后带着滑块旋转控制架23一起旋转，滑块旋转控制架23在旋转的同时能够通过滑块底部拨杆33带着环形滑块22在环形升降控制壳21中滑动，从而改变环形滑块22和环形升降控制壳21组成的空腔的体积，进而改变设备整体的平均密度，从而控制设备的上升和下降；

当自调整偏转式浮沉升降机构2处出现水流时，由于水流的流速和流向都是稳定的，因此环形升降控制壳21会逐渐旋转到偏转导流板32指向水流的方向，此时旋转推进组件37也指向水流方向，此时启动推进电机29，推进轴本体43则会通过驱动推进叶轮45旋转的方式对本装置施加与水流方向相反的推力；

通过上述自动调整方向的功能配合推进功能，能够保持自调整偏转式浮沉升降机构2的悬浮位置的相对稳定；

当水面产生波浪时，悬浮式检测感应模块4会具有沿着波浪的方向摆动的趋势，此时位于飞盘形悬浮配重块46附近的感应拨动板9将会在水流的作用下发生旋转，迎着水流方向的感应拨动板9将会朝向内侧翻转，同时通过感应板拨片16拨动套筒拨片14的方式带着旋转套筒8旋转，进而将对应的吊装缆绳47收紧、增大迎着水流方向的对悬浮式检测感应模块4的拉力；

在上述步骤中，顺着水流方向的感应拨动板9将会朝向外侧翻转，此时感应板拨片16和套筒拨片14不接触，旋转套筒8不旋转，而侧对水流方向的感应拨动板9则不旋转；

在迎着水流方向的拉力增大，而其他方向的拉力不变时，增大的拉力能够对抗水面的波浪对飞盘形悬浮配重块46的推力，从而进一步提高悬浮式检测感应模块4的稳定性。

以上便是本发明整体的工作流程，下次使用时重复此步骤即可。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种海洋环境监测多功能浮标，其特征在于：包括感应回收式缆绳收卷机构（1）、自调整偏转式浮沉升降机构（2）、啮合式单向推进机构（3）和悬浮式检测感应模块（4），所述感应回收式缆绳收卷机构（1）环形均布设于自调整偏转式浮沉升降机构（2）上，所述自调整偏转式浮沉升降机构（2）吊装设于悬浮式检测感应模块（4）上，所述啮合式单向推进机构（3）设于自调整偏转式浮沉升降机构（2）上；所述感应回收式缆绳收卷机构（1）包括收卷缠绕组件（5）和水流感应式收卷拨动组件（6），所述收卷缠绕组件（5）固接于自调整偏转式浮沉升降机构（2）上，所述水流感应式收卷拨动组件（6）转动设于收卷缠绕组件（5）上；所述收卷缠绕组件（5）包括固定式旋转架（7）和旋转套筒（8），所述固定式旋转架（7）上对称设有固定架支腿（12），所述固定式旋转架（7）在固定架支腿（12）的中间设有圆柱形的固定架中间轴（11），所述固定架支腿（12）的内侧还设有固定架挡板（13），所述固定式旋转架（7）通过固定架支腿（12）固接于自调整偏转式浮沉升降机构（2）上，所述旋转套筒（8）转动设于固定架中间轴（11）上，所述旋转套筒（8）上设有套筒拨片（14），所述套筒拨片（14）在旋转至正下方时和固定架挡板（13）发生碰撞；

所述水流感应式收卷拨动组件（6）包括感应拨动板（9）和感应板复位弹簧（10），所述感应拨动板（9）上对称设有感应板套环（15），所述感应拨动板（9）通过感应板套环（15）转动设于旋转套筒（8）上，所述感应板套环（15）上设有能够拨动固定架挡板（13）的感应板拨片（16），所述感应拨动板（9）上还设有感应板直角部（17），所述感应板复位弹簧（10）设于感应板直角部（17）和自调整偏转式浮沉升降机构（2）之间；

所述自调整偏转式浮沉升降机构（2）包括旋转式沉浮控制组件（18）、密封组件（19）和减速驱动组件（20），所述密封组件（19）设于旋转式沉浮控制组件（18）上，所述减速驱动组件（20）位于旋转式沉浮控制组件（18）中；

所述啮合式单向推进机构（3）包括摆动式驱动主轴组件（36）和旋转推进组件（37），所述摆动式驱动主轴组件（36）设于自调整偏转式浮沉升降机构（2）上，所述旋转推进组件（37）设于摆动式驱动主轴组件（36）上；

所述悬浮式检测感应模块（4）包括飞盘形悬浮配重块（46）、吊装缆绳（47）和检测模块（48），所述检测模块（48）卡合设于吊装缆绳（47）中，所述吊装缆绳（47）环形均布设于飞盘形悬浮配重块（46）的边缘，所述吊装缆绳（47）的另一端缠绕设于旋转套筒（8）上。

2.根据权利要求1所述的一种海洋环境监测多功能浮标，其特征在于：所述旋转式沉浮控制组件（18）包括环形升降控制壳（21）、环形滑块（22）和滑块旋转控制架（23），所述环形升降控制壳（21）的内部环形均布设有具有分隔作用的升降壳肋板（30），所述环形升降控制壳（21）的底部环形均布设有升降壳底部滑槽（31），所述减速驱动组件（20）的一侧设有偏转导流板（32），所述环形滑块（22）卡合滑动设于环形升降控制壳（21）中，所述环形滑块（22）和环形升降控制壳（21）的内壁滑动密封接触，所述环形滑块（22）的底部设有滑块底部拨杆（33），所述滑块底部拨杆（33）滑动设于升降壳底部滑槽（31）中，所述滑块旋转控制架（23）的边缘环形均布设有控制架侧边孔（35），所述滑块旋转控制架（23）通过控制架侧边孔（35）转动设于滑块底部拨杆（33）上，所述滑块旋转控制架（23）上还设有控制架中心孔（34）。

3.根据权利要求2所述的一种海洋环境监测多功能浮标，其特征在于：所述密封组件（19）包括密封垫圈（24）和环形顶盖（25），所述密封垫圈（24）设于环形顶盖（25）和环形升降控制壳（21）之间，所述环形顶盖（25）和环形升降控制壳（21）之间通过螺栓连接，所述固定式旋转架（7）通过固定架支腿（12）固接于环形顶盖（25）上，所述感应板复位弹簧（10）设于环形顶盖（25）上。

4.根据权利要求3所述的一种海洋环境监测多功能浮标，其特征在于：所述减速驱动组件（20）包括中心固定架（26）、升降控制电机（27）、行星减速器（28）和推进电机（29），所述中心固定架（26）卡合设于环形升降控制壳（21）的内圈中，所述升降控制电机（27）和行星减速器（28）卡合设于中心固定架（26）中，所述升降控制电机（27）和行星减速器（28）的输入轴连接，所述行星减速器（28）的输出轴卡合设于控制架中心孔（34）中，所述推进电机（29）设于升降控制电机（27）上。

5.根据权利要求4所述的一种海洋环境监测多功能浮标，其特征在于：所述摆动式驱动主轴组件（36）包括旋转支撑架（38）、联轴器（39）、推进驱动主轴（40）和驱动锥齿轮（41），所述旋转支撑架（38）设于升降控制电机（27）上，所述联轴器（39）设于推进电机（29）的主轴和推进驱动主轴（40）之间，所述推进驱动主轴（40）转动设于旋转支撑架（38）中且与旋转支撑架（38）呈同轴分布，所述驱动锥齿轮（41）设于推进驱动主轴（40）上。

6.根据权利要求5所述的一种海洋环境监测多功能浮标，其特征在于：所述旋转推进组件（37）包括推进轴支架（42）、推进轴本体（43）、从动锥齿轮（44）和推进叶轮（45），所述推进轴支架（42）设于旋转支撑架（38）上，所述推进轴本体（43）转动设于推进轴支架（42）中，所述从动锥齿轮（44）卡合设于推进轴本体（43）的一端，所述推进叶轮（45）卡合设于推进轴本体（43）的另一端。

7.一种根据权利要求6所述的海洋环境监测多功能浮标的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：飞盘形悬浮配重块（46）的密度小，能够提供向上的浮力，而其他零件的密度大，能够提供向下的拉力，二者平衡抵消时，设备整体则能够维持悬浮状态；

步骤二：当需要控制升降时，通过远程控制的方式启动升降控制电机（27），升降控制电机（27）输出的旋转运动经过行星减速器（28）的减速增扭之后带着滑块旋转控制架（23）一起旋转，滑块旋转控制架（23）在旋转的同时能够通过滑块底部拨杆（33）带着环形滑块（22）在环形升降控制壳（21）中滑动，从而改变环形滑块（22）和环形升降控制壳（21）组成的空腔的体积，进而改变设备整体的平均密度，从而控制设备的上升和下降；

步骤三：当自调整偏转式浮沉升降机构（2）处出现水流时，由于水流的流速和流向都是稳定的，因此环形升降控制壳（21）会逐渐旋转到偏转导流板（32）指向水流的方向，此时旋转推进组件（37）也指向水流方向，此时启动推进电机（29），推进轴本体（43）则会通过驱动推进叶轮（45）旋转的方式对本装置施加与水流方向相反的推力；

步骤四：通过上述自动调整方向的功能配合推进功能，能够保持自调整偏转式浮沉升降机构（2）的悬浮位置的相对稳定；

步骤五：当水面产生波浪时，悬浮式检测感应模块（4）会具有沿着波浪的方向摆动的趋势，此时位于飞盘形悬浮配重块（46）附近的感应拨动板（9）将会在水流的作用下发生旋转，迎着水流方向的感应拨动板（9）将会朝向内侧翻转，同时通过感应板拨片（16）拨动套筒拨片（14）的方式带着旋转套筒（8）旋转，进而将对应的吊装缆绳（47）收紧、增大迎着水流方向的对悬浮式检测感应模块（4）的拉力；

步骤六：在上述步骤中，顺着水流方向的感应拨动板（9）将会朝向外侧翻转，此时感应板拨片（16）和套筒拨片（14）不接触，旋转套筒（8）不旋转，而侧对水流方向的感应拨动板（9）则不旋转；

步骤七：在迎着水流方向的拉力增大，而其他方向的拉力不变时，增大的拉力能够对抗水面的波浪对飞盘形悬浮配重块（46）的推力，从而进一步提高悬浮式检测感应模块（4）的稳定性。

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