CN116691933A - 一种用于海洋观测的可迁移式浮标 - Google Patents

Abstract

本发明属于海洋浮标领域，尤其是一种用于海洋观测的可迁移式浮标，现提出如下方案，其包括底端设有浮体的浮标壳体，浮标壳体的顶端安装有信号天线，所述浮标壳体的三个侧壁底端均铰接有辅助舱，且辅助舱和浮标壳体之间安装有伸缩连接件，所述浮标壳体的另外三个侧壁上活动安装有浮力升降机构，浮力升降机构与辅助舱间隔设置，浮力升降机构的底端连接有位于浮标壳体下方的连接框，且浮力升降机构上设有充气后活动卡接在连接框上的充气气囊，连接框的底端通过锚链固接有重力块。本发明具有良好的水面稳定性，便于实现浮标的迁移，浮标在不使用时，充气气囊不泡在水体内，被保护在水面上保护壳内，极大的延长了装置的使用寿命，使用效果好。

Description

一种用于海洋观测的可迁移式浮标

技术领域

本发明涉及海洋浮标技术领域，尤其涉及一种用于海洋观测的可迁移式浮标。

背景技术

海洋生态监测浮标的作用是利用浮标对海洋生态环境进行监测，而海洋生态监测浮标通常是以锚定在海上，通过众多的监测浮标组成海洋水文气象自动观测站。通过浮标可以按要求长期、连续地为海洋科学研究、海上石油(气)开发、港口建设和国防建设收集所需海洋水文气象资料，特别是能收集到调查船难以收集的恶劣天气及海况的资料。

申请号为202020865082.7的专利提出了一种用于海洋观测的可迁移式浮标，其通过浮标壳体内的抽风机对气囊进行吹气使其气膨胀，通过海水对其产生的浮力而抵消水泥沉块的重力，海洋观测人员便可自驾小船对浮标壳体进行牵拉迁移到新位置处，此结构无需花费财力和大量时间去准备对浮标的迁移，但是此装置中，气囊一直被泡在海水中，在长时间的海水侵蚀后，气囊容易破损失效，从而失去带动水泥沉块漂浮起来便于装置迁移到新位置的效果，为此我们提出一种用于海洋观测的可迁移式浮标。

发明内容

本发明提出的一种用于海洋观测的可迁移式浮标，解决了背景技术中提出的现有的浮标装置中气囊一直被泡在海水中，在长时间的海水侵蚀后，气囊容易破损失效，从而失去带动水泥沉块漂浮起来便于装置迁移到新位置的效果的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种用于海洋观测的可迁移式浮标，包括底端设有浮体的浮标壳体，浮标壳体的顶端安装有信号天线，所述浮标壳体的三个侧壁底端均铰接有辅助舱，且辅助舱和浮标壳体之间安装有伸缩连接件，所述浮标壳体的另外三个侧壁上活动安装有浮力升降机构，浮力升降机构与辅助舱间隔设置，浮力升降机构的底端连接有位于浮标壳体下方的连接框，且浮力升降机构上设有充气后活动卡接在连接框上的充气气囊，连接框的底端通过锚链固接有重力块。

优选的，所述浮力升降机构包括活动安装在浮标壳体外侧壁上的防护壳，防护壳的外侧上安装有电动机一，电动机一的输出轴连接有转动连接在浮标壳体内部的主动辊，所述连接框的三个拐角处均安装有从动辊，主动辊和从动辊之间连接有环形连接带，环形连接带上通过连接块安装有充气气囊；

所述浮力升降机构与浮标壳体之间还安装有防绳索松脱机构。

进一步的，所述连接框的截面为三角形，连接框的拐角处底端通过延伸安装架转动连接有从动辊，且连接框上开有三个对应的贯穿限位孔，环形连接带的一侧位于连接框的外部，环形连接带的另一侧及其上的连接块、充气气囊滑动穿过贯穿限位孔，连接块和充气气囊在初始时位于防护壳的内部，在装置需要移动时，连接块和充气气囊穿过贯穿限位孔运动至连接框的下方，然后充气气囊充气膨胀后被限位在连接框的下方产生浮力。

进一步的，所述辅助舱的内部安装有液泵和检测仓，检测仓的两端分别连接有进水管和排水管，进水管上安装有液泵，检测仓的侧壁上安装有检测探头位于检测仓内部的水文检测传感器组。

值得说明的是，所述进水管和排水管的一端均延伸至辅助舱的外部，且排水管在辅助舱位于竖直状态时位于检测仓的下方，在辅助舱位于竖直状态检测完毕时，检测仓内部的水体在重力作用下通过底端的排水管自动流出。

进一步的，所述防绳索松脱机构包括连接绳、滑轮以及位于浮标壳体内部的配重块，浮标壳体的侧壁顶端开有多个安装孔，安装孔内转动连接有滑轮，滑轮上滑动连接有连接绳，连接绳的一端固接有配重块，连接绳的另一端固接有浮力升降机构。

值得说明的是，所述浮标壳体的内外侧壁上均安装有对应设置的轨道，配重块以及浮力升降机构均通过滑动块滑动连接在轨道上，浮力升降机构受到重力块的拉力减小时，配重块通过其自身重力带动浮力升降机构向上运动。

进一步的，所述伸缩连接件包括电动机二，浮标壳体的外侧壁上开有三个与辅助舱对应设置的滑槽，电动机二的输出轴连接有转动在滑槽内部的螺纹杆，螺纹杆上螺纹连接有滑动连接在滑槽内的滑块，滑块与对应辅助舱之间铰接有传动杆。

进一步的，所述辅助舱靠近浮标壳体的一侧壁上安装有多个太阳能电池板，浮标壳体的内部安装有充电器和蓄电池，太阳能电池板的输出端通过充电器连接有蓄电池，在需要充电时，辅助舱在伸缩连接件的作用下展开，太阳能电池板暴露出来，便于实现太阳能充电，同时在不需要充电时，太阳能电池板被保护在辅助舱与浮标壳体之间，减少了太阳能电池板的损坏概率。

值得说明的是，所述浮标壳体的内部安装有气泵，气泵的出气端通过导气管连接有充气气囊。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明提出了一种用于海洋观测的可迁移式浮标，通过浮力升降机构的设置，能够在需要对浮标进行迁移时，将充气气囊运动至水体中，然后在充气后带动重力块漂浮起来，方便带动浮标进行迁移，且本装置的充气气囊在不使用时，不泡在水体内，被保护在水面上保护壳内，极大的延长了装置的使用寿命，使用效果好；

且通过设置防绳索松脱机构，能够在重力块上移时，防止浮力升降机构内部的环形连接带从主动辊、从动辊上松脱或者缠绕。

2、本发明提出了一种用于海洋观测的可迁移式浮标，通过辅助舱的设置，能够在海面风浪较大时，增大装置与水体的接触面积，为装置提供更好的稳定性，防止浮标侧翻；

且通过在其内部设置的水文检测部件，能够在需要时对水质进行检测，在不使用时，对水文检测部件进行保护；

同时辅助舱上设置的太阳能电池板，能够为装置进行供电，同时在不需要充电时，太阳能电池板被保护在辅助舱与浮标壳体之间，减少了太阳能电池板的损坏概率。

附图说明

图1为本发明提出的一种用于海洋观测的可迁移式浮标的立体图；

图2为本发明提出的一种用于海洋观测的可迁移式浮标的辅助舱展开后的结构示意图；

图3图2的局部结构示意图；

图4为本发明提出的一种用于海洋观测的可迁移式浮标的辅助舱的内部结构示意图；

图5为本发明提出的一种用于海洋观测的可迁移式浮标的浮力升降机构与连接框的结构示意图；

图6为本发明提出的一种用于海洋观测的可迁移式浮标的连接框与从动辊的连接示意图；

图7为本发明提出的一种用于海洋观测的可迁移式浮标的防绳索松脱机构的结构示意图；

图8为本发明提出的一种用于海洋观测的可迁移式浮标的浮力升降机构的剖视图。

图中：1、重力块；2、锚链；3、连接框；301、贯穿限位孔；302、延伸安装架；303、从动辊；4、浮力升降机构；401、防护壳；402、环形连接带；403、电动机一；404、主动辊；405、连接块；406、充气气囊；5、浮标壳体；501、滑槽；6、辅助舱；601、排水管；602、检测仓；603、水文检测传感器组；604、进水管；605、液泵；7、信号天线；8、电动机二；9、螺纹杆；10、滑块；11、传动杆；12、太阳能电池板；13、配重块；14、滑轮；15、轨道；16、连接绳。

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。

实施例1，参照图1-8，一种用于海洋观测的可迁移式浮标，包括底端设有浮体的浮标壳体5，浮标壳体5的顶端安装有信号天线7，所述浮标壳体5的三个侧壁底端均铰接有辅助舱6，且辅助舱6和浮标壳体5之间安装有伸缩连接件，所述浮标壳体5的另外三个侧壁上活动安装有浮力升降机构4，浮力升降机构4与辅助舱6间隔设置，浮力升降机构4的底端连接有位于浮标壳体5下方的连接框3，且浮力升降机构4上设有充气后活动卡接在连接框3上的充气气囊406，连接框3的底端通过锚链2固接有重力块1。

所述浮力升降机构4包括活动安装在浮标壳体5外侧壁上的防护壳401，防护壳401的底端开口设置，防护壳401的外侧上安装有电动机一403，电动机一403的输出轴连接有转动连接在浮标壳体5内部的主动辊404，所述连接框3的三个拐角处均安装有从动辊303，主动辊404和从动辊303之间连接有环形连接带402，环形连接带402上通过连接块405安装有充气气囊406，充气气囊406在不使用时被保护在防护壳401的内部，所述浮标壳体5的内部安装有气泵，气泵的出气端通过导气管连接有充气气囊406；

所述连接框3的截面为三角形，连接框3的拐角处底端通过延伸安装架302转动连接有从动辊303，且连接框3上开有三个对应的贯穿限位孔301，环形连接带402的一侧位于连接框3的外部，环形连接带402的另一侧及其上的连接块405、充气气囊406滑动穿过贯穿限位孔301，连接块405和充气气囊406在初始时位于防护壳401的内部，在装置需要移动时，连接块405和充气气囊406穿过贯穿限位孔301运动至连接框3的下方，然后充气气囊406充气膨胀后被限位在连接框3的下方产生浮力，上述主动辊404、从动辊303以及环形连接带402也可以替换成现有的链轮、链条结构等其他具体类似功能的传动结构。

同时在辅助舱6的内部安装有液泵605和检测仓602，检测仓602的两端分别连接有进水管604和排水管601，进水管604上安装有液泵605，检测仓602的侧壁上安装有检测探头位于检测仓602内部的水文检测传感器组603，水文检测传感器组603可以采用现有的多种用于对水质进行检测的传感器组成，进水管604和排水管601的一端均延伸至辅助舱6的外部，且排水管601在辅助舱6位于竖直状态时位于检测仓602的下方，在辅助舱6位于竖直状态检测完毕时，检测仓602内部的水体在重力作用下通过底端的排水管601自动流出。

上述伸缩连接件包括电动机二8，浮标壳体5的外侧壁上开有三个与辅助舱6对应设置的滑槽501，电动机二8的输出轴连接有转动在滑槽501内部的螺纹杆9，螺纹杆9上螺纹连接有滑动连接在滑槽501内的滑块10，滑块10与对应辅助舱6之间铰接有传动杆11，在遇到海面风浪较大时，伸缩连接件带动三个辅助舱6展开，增大装置与水体的接触面积，为装置提供更好的稳定性，防止装置侧翻。

在本装置需要移动时，浮力升降机构4上的电动机一403带动主动辊404转动，主动辊404和从动辊303之间的环形连接带402带动其上连接块405和充气气囊406穿过贯穿限位孔301运动至连接框3的下方，然后气泵带动充气气囊406充气膨胀卡接限位在连接框3的下方，充气气囊406产生的浮力通过锚链2带动重力块1浮起，此带动连接框3及其上连接的部件向上运动，方便通过船体拖动本装置从而实现对浮标的移动；

在遇到风浪较大的天气，为使得本装置具有更好的稳定性，启动伸缩连接件，电动机二8的输出轴带动螺纹杆9转动，螺纹杆9与滑块10螺纹连接，带动滑块10在滑槽501内向下运动，滑块10通过传动杆11带动三个辅助舱6绕浮标壳体5转动展开，增大装置与水体的接触面积，为装置提供更好的稳定性，防止装置侧翻；

同时在需要进行水体检测时，在上述展开三个辅助舱6后，液泵605启动，通过进水管604将液体抽入检测仓602内，通过水文检测传感器组603对检测仓602内的液体进行水质检测，在检测完毕后，当辅助舱6位于竖直状态检测完毕时，检测仓602内部的水体在重力作用下通过底端的排水管601自动流出，便于下次检测。

实施例2，如图7所示，与实施1不同的是，所述浮力升降机构4与浮标壳体5之间还安装有防绳索松脱机构，所述防绳索松脱机构包括连接绳16、滑轮14以及位于浮标壳体5内部的配重块13，浮标壳体5的侧壁顶端开有多个安装孔，安装孔内转动连接有滑轮14，滑轮14上滑动连接有连接绳16，连接绳16的一端固接有配重块13，连接绳16的另一端固接有浮力升降机构4。

同时在浮标壳体5的内外侧壁上均安装有对应设置的轨道15，配重块13以及浮力升降机构4均通过滑动块滑动连接在轨道15上，在浮力升降机构4上的充气气囊406运动至连接框3的下方并充气产生浮力，从而带动连接框3及其底端的重力块1向上运动时，浮力升降机构4受到重力块1的拉力减小时，配重块13通过其自身重力以及连接绳16的作用带动浮力升降机构4向上运动，并在轨道15上滑动，防止浮力升降机构4上的环形连接带402由于间距变小而缠绕或者松脱，保证环形连接带402始终处于绷直状态。

实施例3，如图2、3、4所示，与实施例2不同的是，所述辅助舱6靠近浮标壳体5的一侧壁上安装有多个太阳能电池板12，浮标壳体5的内部安装有充电器和蓄电池，太阳能电池板12的输出端通过充电器连接有蓄电池，在需要充电时，辅助舱6在伸缩连接件的作用下展开，太阳能电池板12暴露出来，便于实现太阳能充电，同时在不需要充电时，太阳能电池板12被保护在辅助舱6与浮标壳体5之间，减少了太阳能电池板12的损坏概率。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于海洋观测的可迁移式浮标，包括底端设有浮体的浮标壳体（5），其特征在于，所述浮标壳体（5）的三个侧壁底端均铰接有辅助舱（6），且辅助舱（6）和浮标壳体（5）之间安装有伸缩连接件，所述浮标壳体（5）的另外三个侧壁上活动安装有浮力升降机构（4），浮力升降机构（4）的底端连接有位于浮标壳体（5）下方的连接框（3），且浮力升降机构（4）上设有充气后活动卡接在连接框（3）上的充气气囊（406），连接框（3）的底端通过锚链（2）固接有重力块（1）。

2.根据权利要求1所述的一种用于海洋观测的可迁移式浮标，其特征在于，所述浮力升降机构（4）包括活动安装在浮标壳体（5）外侧壁上的防护壳（401），防护壳（401）的外侧上安装有电动机一（403），电动机一（403）的输出轴连接有转动连接在浮标壳体（5）内部的主动辊（404），所述连接框（3）的三个拐角处均安装有从动辊（303），主动辊（404）和从动辊（303）之间连接有环形连接带（402），环形连接带（402）上通过连接块（405）安装有充气气囊（406）；

所述浮力升降机构（4）与浮标壳体（5）之间还安装有防绳索松脱机构。

3.根据权利要求2所述的一种用于海洋观测的可迁移式浮标，其特征在于，所述连接框（3）的截面为三角形，连接框（3）的拐角处底端通过延伸安装架（302）转动连接有从动辊（303），且连接框（3）上开有三个对应的贯穿限位孔（301），环形连接带（402）的一侧位于连接框（3）的外部，环形连接带（402）的另一侧及其上的连接块（405）、充气气囊（406）滑动穿过贯穿限位孔（301）。

4.根据权利要求1所述的一种用于海洋观测的可迁移式浮标，其特征在于，所述辅助舱（6）的内部安装有液泵（605）和检测仓（602），检测仓（602）的两端分别连接有进水管（604）和排水管（601），进水管（604）上安装有液泵（605），检测仓（602）的侧壁上安装有检测探头位于检测仓（602）内部的水文检测传感器组（603）。

5.根据权利要求4所述的一种用于海洋观测的可迁移式浮标，其特征在于，所述进水管（604）和排水管（601）的一端均延伸至辅助舱（6）的外部，且排水管（601）在辅助舱（6）位于竖直状态时位于检测仓（602）的下方。

6.根据权利要求2所述的一种用于海洋观测的可迁移式浮标，其特征在于，所述防绳索松脱机构包括连接绳（16）、滑轮（14）以及位于浮标壳体（5）内部的配重块（13），浮标壳体（5）的侧壁顶端开有多个安装孔，安装孔内转动连接有滑轮（14），滑轮（14）上滑动连接有连接绳（16），连接绳（16）的一端固接有配重块（13），连接绳（16）的另一端固接有浮力升降机构（4）。

7.根据权利要求6所述的一种用于海洋观测的可迁移式浮标，其特征在于，所述浮标壳体（5）的内外侧壁上均安装有对应设置的轨道（15），配重块（13）以及浮力升降机构（4）均通过滑动块滑动连接在轨道（15）上，浮力升降机构（4）受到重力块（1）的拉力减小时，配重块（13）通过其自身重力带动浮力升降机构（4）向上运动。

8.根据权利要求1所述的一种用于海洋观测的可迁移式浮标，其特征在于，所述伸缩连接件包括电动机二（8），浮标壳体（5）的外侧壁上开有三个与辅助舱（6）对应设置的滑槽（501），电动机二（8）的输出轴连接有转动在滑槽（501）内部的螺纹杆（9），螺纹杆（9）上螺纹连接有滑动连接在滑槽（501）内的滑块（10），滑块（10）与对应辅助舱（6）之间铰接有传动杆（11）。

9.根据权利要求1所述的一种用于海洋观测的可迁移式浮标，其特征在于，所述辅助舱（6）靠近浮标壳体（5）的一侧壁上安装有多个太阳能电池板（12），浮标壳体（5）的内部安装有充电器和蓄电池，太阳能电池板（12）的输出端通过充电器连接有蓄电池。

10.根据权利要求2所述的一种用于海洋观测的可迁移式浮标，其特征在于，所述浮标壳体（5）的内部安装有气泵，气泵的出气端通过导气管连接有充气气囊（406）。