CN115897478A - 一种可升降智能防波堤 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可升降智能防波堤，包括旋转发电组件、升降组件和浮体，所述旋转发电组件和升降组件相连并为升降组件提供动力，所述升降组件与浮体相连，外侧设有消波组件；防波堤顶端花型伞状旋转体不仅可以在风的带动下旋转，还可以在波浪的拍击下旋转，进而切割磁感线发电，并将电储存在蓄电池中，为升降组件提供动力，极大的提高对清洁能源的利用率并降低后期使用成本；通过升降组件调节消波组件的高度，适应不同海况下的波高情况，提高了防波堤在恶劣海况下的消波性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种防波堤，尤其涉及一种可升降智能防波堤。
背景技术
按照布置形式，防波堤可分为固定式防波堤和浮式防波堤两种。与固定式防波堤相比，浮式防波堤不仅具备工程造价低、建造简单、维修便捷、维护费用较低等特点，而且其受水深的影响较小，可布置于深海区域，具有更广泛的适用性。所以采用浮式防波堤一方面能够节约造价，另一方面增加对资源的利用率，而且有良好的两侧水体交换，对海洋环境的破坏相对较小。
但是现有的大多数浮式防波堤不仅消波效果较差，且不能随环境变化而变化，在恶劣海况下如台风等情况下难以自保。而波浪能和风能作为一种可再生能源，具有品质较好、能流密度大、分布广、适用于边远海域活动等优点。因此波浪能和风能的利用日益成为当前国内外海洋能资源开发利用中的热点问题。
发明内容
发明目的：本发明旨在提供一种能利用波浪能和风能进行发电且能适应复杂海况的可升降智能防波堤。
技术方案：本发明所述的一种可升降智能防波堤，包括旋转发电组件、升降组件和浮体，所述旋转发电组件和升降组件相连并为升降组件提供动力，所述升降组件与浮体相连，外侧设有消波组件。
优选地，所述旋转发电组件包括相互连接的旋转体和底座，所述旋转体包括若干个弧形面板依次周向旋转连接而成，弧形面板上设有孔洞；旋转体中心贯穿设置导线管，所述底座内设有发电机和上下两层圆环磁铁，所述导线管下端设有导体棒，导体棒设在上下两层圆环磁铁中间，底端与发电机相连，导线管随旋转体旋转带动导体棒在上下两层圆环磁铁组成的磁场中旋转切割磁感线发电。
优选地，所述底座由不锈钢钢板封闭而成，内部还设有蓄电池及无线电控制组件，所述发电机与蓄电池相连，使发电机产生的电储存在蓄电池内；所述蓄电池与无线电控制组件相连并为其提供电能，保证其正常工作。
优选地，所述升降组件包括千斤顶和芯杆，所述芯杆与消波组件连接，所述千斤顶控制芯杆升降进而带动消波组件升降以适应不同海况下的不同波高情况。
优选地，所述消波组件包括内消波层和外消波层，所述内消波层和外消波层通过第一支架连接，内消波层与升降组件通过第二支架连接。
优选地，所述内消波层和外消波层上下错位设置，且外消波层上方高于内消波层，对外部海浪起阻挡作用，下方低于内消波层，便于下方引流。
优选地，所述内消波层和外消波层均由若干周向间隔设置的挡板和设在挡板之间的若干连杆合围而成，连杆上设有废旧轮胎，废旧轮胎在波浪的冲击性旋转，能够破碎波浪。
优选地，所述挡板呈波浪形，外消波层的挡板上设有孔洞。
优选地，所述浮体为菱柱形气囊，且顶面设有凹陷区域，下部侧身为螺旋的倒梯形。
优选地，还包括锚链，所述防波堤通过锚链锚固在水体里。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：1、防波堤顶端花型伞状旋转体不仅可以在风的带动下旋转，还可以在波浪的拍击下旋转，进而切割磁感线发电，并将电储存在蓄电池中，为升降组件提供动力，极大的提高对清洁能源的利用率并降低后期使用成本；2、通过升降组件调节消波组件的高度，适应不同海况下的波高情况，提高了防波堤在恶劣海况下的消波性能；3、消波组件既能通过废旧轮胎的滚动来逐级破碎波浪，还能通过外消波层挡板上不同弧度处所开的孔洞对水流进行导流，并使其在内外侧挡板的中间区域交汇，削弱水流的动能，保护内部的升降组件；4、气囊呈菱柱形，上下面均能极大程度上的对海面下方的水流进行导流，降低流体的动能，上方弧形凹陷区域不仅能分流，还能反流进一步削弱水流的机械能，提高了防波堤的稳定性与耐久性。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明的主视图；
图3是本发明的俯视图；
图4是本发明的剖视图；
图5是本发明的消波组件上升后的防波堤内部剖视图；
图6是本发明的消波组件降下后的防波堤内部剖视图；
图7是本发明的防波堤组成防波堤系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
如图1-4所示，本发明所述的一种可升降智能防波堤，包括旋转发电组件1、升降组件2、浮体3和消波组件4，所述旋转发电组件1和升降组件2相连并为升降组件2提供动力，所述升降组件2外侧与升降组件2，底部与浮体3相连，浮体3为整个防波堤提供浮力。
所述旋转发电组件1包括相互连接的旋转体11和底座12，底座内部分为两层，上层设有上下两个圆环磁铁15，下层设有发电机、蓄电池及无线电控制组件。旋转体11包括6个弧形面板依次周向旋转连接而成，为花型伞状结构，弧形板上设有孔洞，一方面可以减轻旋转体整体的重量，使其更容易在外力作用下转动，另一方面还可以破碎波浪，起到消波的作用。所述旋转体延伸出的六个圆弧面板外部为铝合金板，内部为橡胶，可以增大接触面积，提供充足的旋转动力。旋转体11中心设置导线管13，导线管13为中空绝缘柱体，内含多条导线，底部伸入底座12，与发电机相连，导线管13下端垂直设有三根导体棒14，导体棒14位于上下两个圆环磁铁中间，导体棒和导线管上的导线均与发电机相连形成闭合回路，旋转体11在风或波浪的拍打下旋转，带动导线管13下方的导体棒在上下两层圆环磁铁组成的磁场中旋转切割磁感线发电，并将电能储存在蓄电池中，蓄电池与无线电控制组件和升降组件相连，并为其提供动力。
如图4所示，所述升降组件2包括千斤顶21、液压泵、芯杆22和外筒23，千斤顶固定端与芯杆22连接，活塞端与气囊顶部连接，千斤顶与芯杆外侧包裹密封性良好的外筒23，芯杆22上设有上下两层固定件24，固定件通过第二支架与消波组件连接。所述外筒23在固定件所对应处向内凹陷出一定深度的椭圆形凹槽来安置固定件，并在椭圆形的底部预留一道椭圆形孔，使芯杆与固定件的连接点能在椭圆形孔内移动，从而带动固定件在椭圆形凹槽内上下移动，其中椭圆形孔被固定件覆盖，避免海水通过椭圆形孔渗进对芯杆造成破坏，所述芯杆为防水材料制作而成，芯杆底端紧贴千斤顶，当下方的千斤顶工作时，芯杆升降从而带动固定件升降，进而使与固定件连接的消波组件升降，以适应不同海况的波浪，提高了防波堤在恶劣海况下的消波性能。即当遭遇台风等恶劣海况时，对无线电控制组件下达指令，通过液压泵调整千斤顶伸出行程，芯杆升高进而带动消波组件升高，有效阻挡了由不良海况造成的过高波浪；在台风过后，对无线电控制组件下达指令，通过液压泵调整千斤顶缩回行程，芯杆下降进而带动消波组件下降到适宜水位，正常行使其消波功能。
如图1所示，所述消波组件4包括内消波层41和外消波层42，所述内消波层41和外消波层42通过第一支架连接，内消波层41与升降组件的芯杆通过第二支架连接。所述内消波层和外消波层上下错位设置，且外消波层上方高于内消波层，对外部海浪起阻挡作用，下方低于内消波层，便于下方引流。内消波层和外消波层均由若干周向间隔设置的呈波浪形的挡板和设在挡板之间的若干平行的连杆合围而成，连杆上套设废旧轮胎，废旧轮胎内填充有泡沫。废旧轮胎在波浪的冲击性旋转，能够破碎波浪，且废旧轮胎具有造价低、耐海水腐蚀等优点，使用寿命较长。所述内外层挡板错位设置。所述外消波层的挡板上顺其弧度开有多排多列孔洞，内消波层的挡板上没有孔洞，这样能通过外消波层的挡板上不同弧度处所开的孔洞对水流进行导流，并使其在内外层挡板中间区域交汇，削弱水流的动能。
所述浮体3为菱柱形气囊，极大程度上的对海面下方的水流进行导流，降低流体的动能。气囊顶面设有弧形凹陷区域，如图4-6所示，不仅可以对流经此处的水流进行分流，还可使沿着下凹面流动的水流在流过中间的倒C字弧形凹陷区域后形成回流，与之前分流时的另一股水流相互作用，削弱水流的机械能。气囊下部侧身为螺旋的倒梯形，对水流再次起到导流作用，提高了防波堤的稳定性与耐久性。
如图7所示，本发明还包括由多个防波堤组成的防波堤系统，相邻防波堤通过锚链实现可拆卸连接。
本发明的防波堤由配套锚泊系统进行锚固，布置在开敞水域可以较好地减弱波浪。通过控制千斤顶，根据不同阶段的波高水平采取相应的吃水和挡浪高度，提高防波堤的消波水平及耐久性。消波组件的废旧轮胎能够起到降低水质点运动的作用和良好的消波运动，且实现了资源的回收利用。
Claims (10)
1.一种可升降智能防波堤，其特征在于，包括旋转发电组件(1)、升降组件(2)和浮体(3)，所述旋转发电组件(1)和升降组件(2)相连并为升降组件(2)提供动力，所述升降组件(2)与浮体(3)相连，外侧设有消波组件(4)。
2.根据权利要求1所述的可升降智能防波堤，其特征在于，所述旋转发电组件(1)包括相互连接的旋转体(11)和底座(12)，所述旋转体(11)包括若干个弧形面板依次周向旋转连接而成，弧形面板上设有孔洞，旋转体(11)中心贯穿设置导线管(13)，所述底座(12)内设有发电机和上下两层圆环磁铁(15)，所述导线管(13)下端设有导体棒(14)，导体棒(14)设在上下两层圆环磁铁中间，底端与发电机相连，导线管(13)随旋转体(11)旋转带动导体棒在上下两层圆环磁铁组成的磁场中旋转切割磁感线发电。
3.根据权利要求2所述的可升降智能防波堤，其特征在于，所述底座(12)由不锈钢钢板封闭而成，内部还设有蓄电池及无线电控制组件，所述发电机与蓄电池相连；所述蓄电池与无线电控制组件相连并为其提供电能。
4.根据权利要求1所述的可升降智能防波堤，其特征在于，所述升降组件(2)包括千斤顶(21)和芯杆(22)，所述芯杆(22)与消波组件(4)连接，所述千斤顶(21)控制芯杆(22)升降带动消波组件(4)升降。
5.根据权利要求1所述的可升降智能防波堤，其特征在于，所述消波组件(4)包括内消波层(41)和外消波层(42)，所述内消波层(41)和外消波层(42)通过第一支架连接，内消波层(41)与升降组件(2)通过第二支架连接。
6.根据权利要求5所述的可升降智能防波堤，其特征在于，所述内消波层(41)和外消波层(42)上下错位设置，且外消波层(42)上方高于内消波层(41)，下方低于内消波层(41)。
7.根据权利要求5所述的可升降智能防波堤，其特征在于，所述内消波层(41)和外消波层(42)均由若干周向间隔设置的挡板和设在挡板之间的若干连杆合围而成，连杆上设有废旧轮胎。
8.根据权利要求7所述的可升降智能防波堤，其特征在于，所述挡板呈波浪形，外消波层的挡板上设有孔洞。
9.根据权利要求1所述的可升降智能防波堤，其特征在于，所述浮体(3)为菱柱形气囊，且顶面设有凹陷区域，下部侧身为螺旋的倒梯形。
10.根据权利要求1所述的可升降智能防波堤，其特征在于，还包括锚链，所述防波堤通过锚链锚固在水体里。
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