CN116046154A - 一种漂浮式海洋噪声监测设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种漂浮式海洋噪声监测设备，具体涉及海洋噪声监测技术领域，包括浮标以及安装在浮标底部的连杆，连杆的底端设置有相互安装的壳体一和壳体二，壳体二侧壁上的圆周方向转动连接有多个转盘，转盘上安装有安装板，转盘上安装有水听器阵列；还包括驱动机构，驱动机构用于驱动多个转盘旋转，从而改变海水流动时冲击安装板的角度。本发明通过将安装板设置成可转动调节角度的方式，并设置多个安装板，一方面可以扩大监测噪声的范围，另一方面通过调节安装板的角度能够减小安装板表面迎击海浪的接触面，减小冲击角度，从而能够使设备更加稳定，不需要降低重心，相较于降低重心的方式来说，稳定性成倍提升。

Description

一种漂浮式海洋噪声监测设备

技术领域

本发明涉及海洋噪声监测技术领域，更具体地说，本发明涉及一种漂浮式海洋噪声监测设备。

背景技术

海洋生态环境的发展关系着人类的生存，因此关注海洋环境也是我们践行环保行动之一，海洋生态的破坏除了塑料垃圾外还有噪声污染，通常，海洋噪声是由海浪、洋流和风产生的，以及各种海洋生物，如鱼、虾、哺乳动物等所产生的，随着社会经济的飞速发展以及陆上资源的短缺，水下工程的数量越来越多，如跨海大桥、海底隧道、海上石油天然气开采平台等，水下工程作业要进行水下的爆破、打桩、钻孔、疏浚等，会造成严重的噪声污染。

浮标是获取海洋环境噪声信息的重要技术装备,同时在浮标平台上能够携带或搭载多种传感器模块和水下探测设备,长期、连续、定点、多深度地测量各个参数，因此,浮标在海洋科考的多个领域得到了广泛的应用。

海洋噪声监测设备对海浪的抵抗能力较弱，目前多采用降低重心高度的方式来提高，也即在海浪大的时候重心低，海浪小的时候重心高，这种方式不仅结构复杂，而且不实用。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供一种漂浮式海洋噪声监测设备，不需要降低装置重心也能够有较强的海浪抵抗能力。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种漂浮式海洋噪声监测设备，包括浮标以及安装在浮标底部的连杆，连杆的底端设置有相互安装的壳体一和壳体二，壳体二侧壁上的圆周方向转动连接有多个转盘，转盘上安装有安装板，转盘上安装有水听器阵列；

还包括驱动机构，驱动机构用于驱动多个转盘旋转，从而改变海水流动时冲击安装板的角度。

优选的，转盘转动的角度在0-80°范围内。

优选的，驱动机构包括设置在壳体二中部的主轴以及用于驱动主轴沿壳体二轴线移动的动力组件，每个转盘位于壳体二内部一端的边缘处均固定连接有偏心轴，每个转盘均对应设置一个连接臂，连接臂的两端分别与偏心轴的端部和主轴的外侧铰接。

优选的，主轴的轴线位于连接臂的中心面上。

优选的，动力组件包括电动伸缩杆以及固定安装在电动伸缩杆输出端的拨杆，主轴的外侧设置有环槽，拨杆插在环槽内。

优选的，驱动机构还包括固定安装在壳体二的端壁并活动插接在主轴端部内侧的稳定轴。

优选的，还包括发电装置，发电装置包括发电机以及安装有发电机转轴上的输出轴，输出轴插在在主轴的端部内侧并可沿主轴轴向移动，主轴转动时可带动输出轴转动，壳体一和壳体二的端部相互套接且壳体二可相对于壳体一转动，连杆的底端与壳体一固定连接。

优选的，浮标的内部设置有调姿电机，调姿电机通过驱动连杆来驱动壳体一绕着连杆的转动，连杆的轴线与壳体一的轴线垂直。

本发明的技术效果和优点：

1.通过将安装板设置成可转动调节角度的方式，并设置多个安装板，一方面可以扩大监测噪声的范围，另一方面通过调节安装板的角度能够减小安装板表面迎击海浪的接触面，减小冲击角度，从而能够使设备更加稳定，不需要降低重心，相较于降低重心的方式来说，稳定性成倍提升。

2.在海浪冲击安装板时，可以带动壳体二和主轴发生转动，主轴的动力输出到输出轴，输出轴将动力传递给发电机，从而能够进行发电，在浮标的内部设置有蓄电池，以储存电能，对设备内需要用电的装置进行供电，以防止设备断电失联。

3.通过调姿电机调节壳体二的方向，在海浪较大时，使壳体二的前端朝向海水流动的方向，则相较于侧面朝向海水流动方向来说，冲击力要较小，从而进一步提高了稳定性，另外，在发电时，也可以使壳体二的前端朝向海浪，此时，发电效率较高。

附图说明

图1为实施例中安装板完全展开迎击较小海浪时的结构示意图。

图2为实施例中安装板迎击较大海浪时的结构示意图。

图3为实施例的局部结构示意图一。

图4为实施例的局部结构示意图二。

图5为图3的剖视图。

附图标记为：

1、浮标；2、连杆；3、壳体一；4、壳体二；5、转盘；51、安装板；52、水听器阵列；6、驱动机构；61、主轴；611、环槽；62、偏心轴；63、连接臂；64、动力组件；641、拨杆；642、电动伸缩杆；65、稳定轴；7、发电装置；71、发电机；72、输出轴。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些示例实施方式使得本公开的描述将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多示例实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的示例实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法、实现或者操作以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。

实施例

如图1至图5所示，本实施例提供一种漂浮式海洋噪声监测设备，包括浮标1以及安装在浮标1底部的连杆2，连杆2的底端设置有相互安装的壳体一3和壳体二4，壳体二4侧壁上的圆周方向转动连接有多个转盘5，转盘5上安装有安装板51，转盘5上安装有水听器阵列52；如图1和图2所示，转盘5和安装板51均设置有四个，且均匀分布在壳体二4的外侧。

还包括驱动机构6，驱动机构6用于驱动多个转盘5旋转，从而改变海水流动时冲击安装板51的角度。

进一步地，转盘5转动的角度在0-80°范围内。

如图1所示为使用时的状态图，安装板51展开朝向壳体二4的前端并通过水听器阵列52对海洋噪声进行监测，此时，适用于海浪较小的场合；根据海浪的大小，通过驱动机构6带动转盘5和安装板51转动，从而改变海水流动时冲击安装板51的角度；如图2所示，为安装板51迎击较大海浪时的状态，在该状态下，海浪从壳体二4的前端向后端冲击，此时，海浪与安装板51表面接触面较小，冲击角度变小，流动方向将近与安装板51表面平行，从而能够减小冲击，提高设备的稳定性；如果海浪从其他方向冲击本设备，则也可以通过适当调节安装板51的角度，来实现减小冲击力的目的。

也即是通过将安装板51设置成可转动调节角度的方式，并设置多个安装板51，一方面可以扩大监测噪声的范围，另一方面通过调节安装板51的角度能够减小安装板51表面迎击海浪的接触面，减小冲击角度，从而能够使设备更加稳定，不需要降低重心，相较于降低重心的方式来说，稳定性成倍提升。

在本实施例中，如图3-图5所示，驱动机构6包括设置在壳体二4中部的主轴61以及用于驱动主轴61沿壳体二4轴线移动的动力组件64，每个转盘5位于壳体二4内部一端的边缘处均固定连接有偏心轴62，每个转盘5均对应设置一个连接臂63，连接臂63的两端分别与偏心轴62的端部和主轴61的外侧铰接。

进一步地，主轴61的轴线位于连接臂63的中心面上。

动力组件64可推动主轴61沿着壳体二4轴线移动，由于偏心轴62是设置在端部的边缘位置，所述主轴61可以通过连接臂63和偏心轴62带动转盘5转动，从而使安装板51转动实现调节角度的目的。

进一步地，动力组件64包括电动伸缩杆642以及固定安装在电动伸缩杆642输出端的拨杆641，主轴61的外侧设置有环槽611，拨杆641插在环槽611内。也即是电动伸缩杆642通过拨杆641来带动主轴61移动，拨杆641的上端为U形，插在环槽611内，主轴61转动时不会对拨杆641和环槽611的安装配合关系造成影响。

进一步地，驱动机构6还包括固定安装在壳体二4的端壁并活动插接在主轴61端部内侧的稳定轴65。如图5所示，主轴61具有一定的长度，通过稳定轴65的设置，可以起到对主轴61支撑的作用，从而提高主轴61的稳定性。

在本实施例中，如图3-图5所示，还设置有发电装置7，发电装置7包括发电机71以及安装有发电机71转轴上的输出轴72，输出轴72插在在主轴61的端部内侧并可沿主轴61轴向移动，主轴61转动时可带动输出轴72转动，壳体一3和壳体二4的端部相互套接且壳体二4可相对于壳体一3转动，连杆2的底端与壳体一3固定连接。发电机71和电动伸缩杆642固定安装在壳体一3的内部，主轴61的端部开设花键槽，输出轴72为花键轴，花键轴与花键槽相配合，并且两者可以相对移动。

通过发电装置7的设置，可以进行发电，以防止设备断电失联，具体地，在发电时，在图1的状态下，使安装板51转动一个角度，如20°，海浪冲击安装板51，从而可以带动壳体二4相对于壳体一3旋转，即主轴61发生转动，主轴61的动力输出到输出轴72，输出轴72将动力传递给发电机71，从而能够进行发电，在浮标1的内部设置有蓄电池，以储存电能，对设备内需要用电的装置进行供电。

另外，可以在壳体二4的内部设置一制动装置，用于主轴61的制动，在需要调节安装板51的角度时，或者在需要发电时，解除对主轴61的制动，不需要调节角度和发电时，对主轴61进行制动，制动装置可以使用摩擦片对主轴61进行抱紧的方式来实现。

在本实施例中，浮标1的内部设置有调姿电机，调姿电机通过驱动连杆2来驱动壳体一3绕着连杆2的转动，连杆2的轴线与壳体一3的轴线垂直。

调姿电机通过带动连杆2来带动壳体一3和壳体二4一起转动，从而可以调节壳体二4的方向，在海浪较大时，使壳体二4的前端朝向海水流动的方向，则相较于侧面朝向海水流动方向来说，冲击力要较小，从而进一步提高了稳定性，另外，在发电时，也可以使壳体二4的前端朝向海浪，此时，发电效率较高。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种漂浮式海洋噪声监测设备，包括浮标(1)以及安装在浮标(1)底部的连杆(2)，所述连杆(2)的底端设置有相互安装的壳体一(3)和壳体二(4)，其特征在于：所述壳体二(4)侧壁上的圆周方向转动连接有多个转盘(5)，所述转盘(5)上安装有安装板(51)，所述转盘(5)上安装有水听器阵列(52)；

还包括驱动机构(6)，所述驱动机构(6)用于驱动多个转盘(5)旋转，从而改变海水流动时冲击安装板(51)的角度。

2.根据权利要求1所述的一种漂浮式海洋噪声监测设备，其特征在于：所述转盘(5)转动的角度在0-80°范围内。

3.根据权利要求1所述的一种漂浮式海洋噪声监测设备，其特征在于：所述驱动机构(6)包括设置在壳体二(4)中部的主轴(61)以及用于驱动主轴(61)沿壳体二(4)轴线移动的动力组件(64)，每个所述转盘(5)位于壳体二(4)内部一端的边缘处均固定连接有偏心轴(62)，每个所述转盘(5)均对应设置一个连接臂(63)，所述连接臂(63)的两端分别与偏心轴(62)的端部和主轴(61)的外侧铰接。

4.根据权利要求3所述的一种漂浮式海洋噪声监测设备，其特征在于：所述主轴(61)的轴线位于连接臂(63)的中心面上。

5.根据权利要求3所述的一种漂浮式海洋噪声监测设备，其特征在于：所述动力组件(64)包括电动伸缩杆(642)以及固定安装在电动伸缩杆(642)输出端的拨杆(641)，所述主轴(61)的外侧设置有环槽(611)，所述拨杆(641)插在环槽(611)内。

6.根据权利要求3所述的一种漂浮式海洋噪声监测设备，其特征在于：所述驱动机构(6)还包括固定安装在壳体二(4)的端壁并活动插接在主轴(61)端部内侧的稳定轴(65)。

7.根据权利要求3所述的一种漂浮式海洋噪声监测设备，其特征在于：还包括发电装置(7)，所述发电装置(7)包括发电机(71)以及安装有发电机(71)转轴上的输出轴(72)，所述输出轴(72)插在在主轴(61)的端部内侧并可沿主轴(61)轴向移动，所述主轴(61)转动时可带动输出轴(72)转动，所述壳体一(3)和壳体二(4)的端部相互套接且壳体二(4)可相对于壳体一(3)转动，所述连杆(2)的底端与壳体一(3)固定连接。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种漂浮式海洋噪声监测设备，其特征在于：所述浮标(1)的内部设置有调姿电机，所述调姿电机通过驱动连杆(2)来驱动壳体一(3)绕着连杆(2)的转动，所述连杆(2)的轴线与壳体一(3)的轴线垂直。

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