CN116767430B - 海洋浮动平台 - Google Patents

Abstract

本申请公开了海洋浮动平台，包括浮动底座，浮动底座底部构造有挂扣；三脚架，固定连接在浮动底座的上端，三脚架上安装有气象设备；晃动补偿组件，浮动底座上构造有安装槽，晃动补偿组件包括转动安装在安装槽内的平衡球，平衡球内转动安装有陀螺仪，平衡球内底部固定安装有与陀螺仪相连接的高速马达；太阳能组件，包括三个太阳能板。本申请通过在浮动底座内设置晃动补偿组件，可以利用陀螺定轴的原理来对浮动底座的晃动进行相对补偿，使浮动底座更加平稳，并且通过设置补充能源组件可以利用海浪实现电能的转化，无需考虑天气因素始终为设备提供电能，保障设备的正常运行。

Description

海洋浮动平台

技术领域

本申请涉及海洋浮标技术领域，具体涉及海洋浮动平台。

背景技术

海洋浮标是以锚定在海上的观测浮标为主体组成的海洋水文水质气象自动观测站。其需要具备在任何恶劣的环境下进行长期、连续、全天候的工作，每日定时测量并且发报出多种水文水质气象要素。

现有的海洋浮标多采用简单的锁链与水泥沉块作为稳固结构，以此来固定海洋浮标整体所在的位置，而浮标的底座则作为浮动平台使用，用于搭载气象设备，现有的浮动平台采用简单的泡沫块作为浮动支撑，不具备抵抗较大风浪的功能，很容易在发生风浪时产生过大的晃动，从而影响气象设备检测数据的准确性，并且长时间的晃动很容易使气象设备产生损坏，安全性不佳，浮动平台上的设备多采用太阳能板来供给电能，但是海洋上很容易长期处于阴雨天气，此时就无法为设备提供电能，严重影响了设备的运行与水文水质的气象监测，因此本发明提出一种在海上更加稳定并且具有额外电力供应的海洋浮动平台。

发明内容

本申请的目的在于：为解决上述背景技术中的问题，本申请提供了海洋浮动平台。

本申请为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

海洋浮动平台，包括：

浮动底座，所述浮动底座底部构造有挂扣；

三脚架，固定连接在浮动底座的上端，所述三脚架上安装有气象设备；

晃动补偿组件，所述浮动底座上构造有安装槽，所述晃动补偿组件包括转动安装在安装槽内的平衡球，所述平衡球内转动安装有陀螺仪，所述平衡球内底部固定安装有与陀螺仪相连接的高速马达；

太阳能组件，包括三个太阳能板，其中两个所述太阳能板固定连接在三脚架的两侧，另一个所述太阳能板可拆卸安装在三脚架的另一侧；

补充能源组件，包括固定连接在浮动底座圆周侧的矩形框架，所述矩形框架的四边侧内均转动安装有转轴，所述转轴上均连接有多个传动浮块，所述浮动底座内安装有与转轴传动连接的发电机。

进一步地，所述浮动底座包括锥形泡沫块，所述锥形泡沫块的底部固定连接有负重块，所述挂扣固定连接在负重块的底部，所述锥形泡沫块上端固定连接有泡沫柱块，所述泡沫柱块与锥形泡沫块的外表面均包裹有防腐蚀金属皮。

进一步地，所述安装槽构造在泡沫柱块的上表面，所述泡沫柱块上铰接有用于封闭安装槽开口端的盖板，所述泡沫柱块的上表面构造有位于安装槽开口外周侧的矩形插槽，所述矩形插槽内构造有密封条，所述矩形插槽内插设安装有套设在密封条上的密封盖，所述密封盖包裹在盖板的上方。

进一步地，所述三脚架一侧构造有U型竖框，所述U型竖框的上端构造为开口且其内部两侧均构造有插接槽，其中一个所述太阳能板的两侧固定连接有与插接槽相插合的插接板，所述U型竖框顶部铰接有用于封闭其开口的翻转盖，所述翻转盖的另一端构造有锁环，所述锁环内插设安装有依次贯穿U型竖框与插接板的固定螺栓。

进一步地，所述平衡球包括半球底壳与半球顶壳，所述半球底壳两侧均构造有转动杆，所述转动杆通过连接轴承水平转动安装在安装槽内，所述高速马达固定连接在半球底壳内，所述半球顶壳通过法兰盘固定连接在半球底壳的上端且用于封闭半球底壳，所述陀螺仪转动安装在半球顶壳内。

进一步地，所述安装槽内底部固定连接有真空泵，所述真空泵通过高压软管与半球底壳相连通，所述高压软管与半球底壳连通的一端固定连接有单向压力阀。

进一步地，所述矩形框架包括四个与泡沫柱块圆周侧相切连接的U型框板，所述转轴数量为四个且分别转动安装在U型框板内，所述传动浮块套设安装在转轴上且设置于U型框板内侧。

进一步地，所述转轴通过单向轴承一转动安装在U型框板上，所述传动浮块通过单向轴承二转动套设在转轴上，所述单向轴承一与单向轴承二的转动方向相反。

进一步地，所述补充能源组件还包括设置在转轴与发电机之间的联动件，所述联动件包括固定连接在两个相邻U型框板之间的连接板，所述连接板的数量为两个且水平相对设置，两个所述连接板上均转动贯穿安装有传动杆，所述发电机的数量为两个，两个所述传动杆一端分别与两个发电机的接收端相连接且另一端分别插设在两个相邻U型框板的端部之间，四个所述转轴朝向传动杆的一端均转动贯穿U型框板且端部固定连接有锥齿轮一，所述传动杆端部固定连接有与两个锥齿轮一相啮合的锥齿轮二。

进一步地，两个所述U型框板的端部之间固定连接有套设在锥齿轮一与锥齿轮二上的密封框，所述密封框采用塑料材质且其内侧固定连接有泡沫层。

本申请的有益效果如下：

本申请通过在浮动底座内设置晃动补偿组件，通过平衡球内的高速马达可以带动陀螺仪进行快速转动，以陀螺定轴的原理来对浮动底座的晃动进行相对补偿，使浮动底座更加平稳，保护了其上设备的安全性，保障数据监测的准确性。

本申请通过在浮动底座的三脚架上设置太阳能组件，在良好天气中可以进行电能供应，而设置补充能源组件，利用持续不断的海浪拍打传动浮块，可以使其带动转轴进行转动，从而带动发电机进行转动，实现持续不断的海上发电，无需考虑天气因素，能够全天候持续进行发电，有效的解决了阴雨天气电力不足的问题。

附图说明

图1是本申请立体结构图；

图2是本申请立体结构半剖图；

图3是本申请局部立体结构爆炸图；

图4是本申请U型竖框立体图；

图5是本申请晃动补偿组件立体结构图；

图6是本申请图5中立体结构半剖图；

图7是本申请局部立体结构图；

图8是本申请图7中立体结构半剖图；

附图标记：1、浮动底座；101、安装槽；102、锥形泡沫块；1021、盖板；1022、矩形插槽；1023、密封条；1024、密封盖；103、负重块；104、泡沫柱块；2、挂扣；3、三脚架；301、U型竖框；302、插接槽；303、翻转盖；304、锁环；305、固定螺栓；4、气象设备；5、晃动补偿组件；501、平衡球；5011、半球底壳；5012、半球顶壳；5013、转动杆；5014、连接轴承；5015、法兰盘；502、陀螺仪；503、高速马达；6、太阳能组件；601、太阳能板；6011、插接板；7、补充能源组件；701、矩形框架；7011、U型框板；7012、密封框；702、转轴；7021、单向轴承一；703、传动浮块；7031、单向轴承二；704、发电机；705、联动件；7051、连接板；7052、传动杆；7053、锥齿轮一；7054、锥齿轮二；8、真空泵；801、高压软管；802、单向压力阀。

实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1-图7所示，本申请一个实施例提出的海洋浮动平台，包括：

浮动底座1，浮动底座1底部构造有挂扣2，挂扣2用于连接锁链以及水泥沉块，用于对浮动底座1在海上的位置进行定位；

三脚架3，固定连接在浮动底座1的上端，三脚架3上安装有气象设备4，三脚架3的设置可以将海面上的风通过三角型的尖端分隔开来，使气流从三脚架3的两侧流过，减少风力对三脚架3的影响，提高装置在海面上的稳固性，进而减少装置的晃动；

晃动补偿组件5，浮动底座1上构造有安装槽101，晃动补偿组件5包括转动安装在安装槽101内的平衡球501，平衡球501悬空于安装槽101内，平衡球501内转动安装有陀螺仪502，平衡球501内底部固定安装有与陀螺仪502相连接的高速马达503，在海面上产生过大的风浪时，可以通过启动高速马达503来带动平衡球501内的陀螺仪502进行转动，利用陀螺定轴原理，来对浮动底座1的晃动进行补偿，减小晃动幅度，进而提高浮动底座1的平稳性，保障其上的气象设备4稳定运行，使监测结果更加准确，并且可以提高气象设备4的使用寿命，避免其因过大的晃动而损坏；

太阳能组件6，包括三个太阳能板601，其中两个太阳能板601固定连接在三脚架3的两侧，另一个太阳能板601可拆卸安装在三脚架3的另一侧，上述太阳能板601的可拆卸连接，方便将三脚架3的内部进行开启，以便于对安装槽101内的设备进行维修和更换，增加装置的灵活性，太阳能板601用于在晴朗天气中为设备提供电能，需要说明的是安装槽101内底部安装有与太阳能板601电性连接的蓄电池，用于将额外的电能进行储存；

补充能源组件7，包括固定连接在浮动底座1圆周侧的矩形框架701，矩形框架701的四边侧内均转动安装有转轴702，转轴702上均连接有多个传动浮块703，浮动底座1内安装有与转轴702传动连接的发电机704，在海洋上可能会遇到一个月甚至几个月的阴雨天气，在这个期间太阳能板601无法为设备继续提供电能，并且长时间的断电蓄电池内存积的电能也不足以支撑设备的全天候使用，因此可以通过补充能源组件7来为设备进行电能储备，海洋中海浪是持续不断的，只有有风浪产生，传动浮块703即可发生翻转，以此来带动转轴702进行转动，进而带动发电机704进行运作，可以将机械能转化为电能，为气象设备4提供电力，并且可以将多余的电力存储到蓄电池当中，避免了阴雨天气装置无法使用的问题。

如图3所示，在一些实施例中，浮动底座1包括锥形泡沫块102，锥形泡沫块102的底部固定连接有负重块103，挂扣2固定连接在负重块103的底部，用于连接水泥沉块并定位装置的位置，锥形泡沫块102上端固定连接有泡沫柱块104，锥形泡沫块102与泡沫柱块104作为浮动平台的主要浮力来源，而负重块103的设置则用于调整泡沫柱块104与海平面之间的位置，使传动浮块703能够始终接触到海浪，保障发电的持续性，泡沫柱块104与锥形泡沫块102的外表面均包裹有防腐蚀金属皮，用于增加泡沫柱块104与锥形泡沫块102的抗冲击能力，避免其长时间受到海浪拍打而损坏，增加安全性，防腐蚀金属皮为选用钛合金或双相钢等。

如图3所示，在一些实施例中，安装槽101构造在泡沫柱块104的上表面，泡沫柱块104上铰接有用于封闭安装槽101开口端的盖板1021，泡沫柱块104的上表面构造有位于安装槽101开口外周侧的矩形插槽1022，矩形插槽1022内构造有密封条1023，矩形插槽1022内插设安装有套设在密封条1023上的密封盖1024，密封条1023采用橡胶材质，密封盖1024的底部构造有环形槽，可以有效的包裹在密封条1023上，从而增加接触面积，提高密封性，密封盖1024包裹在盖板1021的上方，可以将盖板1021与安装槽101之间的缝隙进行包裹，减少雨水与海水的进入，通过设置盖板1021与密封盖1024，双重密封可以有效的提高对外部雨水与海水的隔离性能，保障晃动补偿组件5的安全运行。

如图4所示，在一些实施例中，三脚架3一侧构造有U型竖框301，U型竖框301的上端构造为开口且其内部两侧均构造有插接槽302，其中一个太阳能板601的两侧固定连接有与插接槽302相插合的插接板6011，U型竖框301顶部铰接有用于封闭其开口的翻转盖303，翻转盖303的另一端构造有锁环304，锁环304内插设安装有依次贯穿U型竖框301与插接板6011的固定螺栓305，将其中一个太阳能板601通过U型竖框301设置为可拆卸连接，可以将其拆离后方便对三脚架3的内部进行操作，而安装槽101设置在三脚架3的正下方，以此来方便对安装槽101内的设备进行维修操作，增加便捷性，而需要拆离太阳能板601时，只需要将固定螺栓305抽离，然后翻开翻转盖303时U型竖框301的顶部开口打开，即可通过插接板6011与插接槽302的滑动配合，将太阳能板601从中取出，相较于螺栓连接，操作更加便捷省时省力。

如图5-图6示，在一些实施例中，平衡球501包括半球底壳5011与半球顶壳5012，半球底壳5011两侧均构造有转动杆5013，转动杆5013通过连接轴承5014水平转动安装在安装槽101内，通过转动杆5013可以将半球底壳5011与半球顶壳5012悬空转动安装在安装槽101内，高速马达503固定连接在半球底壳5011内，半球顶壳5012通过法兰盘5015固定连接在半球底壳5011的上端且用于封闭半球底壳5011，陀螺仪502转动安装在半球顶壳5012内，将高速马达503设置在半球底壳5011内，可以使平衡球501的整体重心靠下设置，在高速马达503带动陀螺仪502进行转动时，可以保持半球底壳5011始终处于下方，进而保障平衡球501的运行时的陀螺定轴原理。

如图5所示，在一些实施例中，安装槽101内底部固定连接有真空泵8，真空泵8通过高压软管801与半球底壳5011相连通，高压软管801与半球底壳5011连通的一端固定连接有单向压力阀802，单向压力阀802为避免气体的逆流产生，增加安全性，通过真空泵8可以始终将平衡球501内部抽成一定的真空状态，一方面可以减少陀螺仪502的转动阻力，减少能耗，另一方面可以保持内部整洁与干燥，提高装置的使用寿命。

如图7-图8所示，在一些实施例中，矩形框架701包括四个与泡沫柱块104圆周侧相切连接的U型框板7011，转轴702数量为四个且分别转动安装在U型框板7011内，传动浮块703套设安装在转轴702上且设置于U型框板7011内侧，U型框板7011的结构为镂空状，并且采用具有浮力的材料如空心金属管，可以在海面漂浮时起到一定的浮力，保证传动浮块703始终有一部分接触海面，保证电力转换的长期运行。

如图7-图8所示，在一些实施例中，转轴702通过单向轴承一7021转动安装在U型框板7011上，传动浮块703通过单向轴承二7031转动套设在转轴702上，单向轴承一7021与单向轴承二7031的转动方向相反，海浪是起伏不定的，因此传动浮块703也会产生上下翻转，而发电机704只有单向转动时才能进行发电，因此设置单向轴承一7021与单向轴承二7031，可以始终保持转轴702的单向转动，如传动浮块703上下翻转时，通过单向轴承二7031只能带动转轴702朝向其中一个方向进行转动，而另一个方向则不会带动转轴702进行转动，单向轴承一7021的设置则是为了限制转轴702的单向转动，避免其发生反向转动，从而影响发电机704的正常运行。

如图7-图8所示，在一些实施例中，补充能源组件7还包括设置在转轴702与发电机704之间的联动件705，联动件705包括固定连接在两个相邻U型框板7011之间的连接板7051，连接板7051的数量为两个且水平相对设置，两个连接板7051上均转动贯穿安装有传动杆7052，发电机704的数量为两个，两个传动杆7052一端分别与两个发电机704的接收端相连接且另一端分别插设在两个相邻U型框板7011的端部之间，四个转轴702朝向传动杆7052的一端均转动贯穿U型框板7011且端部固定连接有锥齿轮一7053，传动杆7052端部固定连接有与两个锥齿轮一7053相啮合的锥齿轮二7054，矩形框架701具有四个边侧，即四个U型框板7011，四个U型框板7011可以组成两个V型框架，这两个V型框架可以适应多方向的海浪拍打，提高装置的适应性，在海浪拍打传动浮块703时，可以带动V型框架内的两个转轴702进行转动，而转轴702可以带动锥齿轮一7053与锥齿轮二7054进行啮合转动，从而带动传动杆7052进行转动，需要说明的是两个相邻的转轴702其转动方向相反，即单向轴承一7021的限位方向相反，以保证两个锥齿轮一7053均可以带动相互啮合的锥齿轮二7054进行单向转动，以此来保证发电机704的正常运行。

如图8所示，在一些实施例中，两个U型框板7011的端部之间固定连接有套设在锥齿轮一7053与锥齿轮二7054上的密封框7012，密封框7012采用塑料材质且其内侧固定连接有泡沫层，设置密封框7012用于对锥齿轮一7053与锥齿轮二7054进行密封保护，避免海水的进入，影响转动阻力，提高能量转化效率，并且在其中设置泡沫层，可以使密封框7012也具有一定的浮力，可以使其中的锥齿轮一7053与锥齿轮二7054始终有一部分位于海面的上方，进一步减少与海水接触的概率，提高装置的安全性。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.海洋浮动平台，其特征在于，包括：

浮动底座（1），所述浮动底座（1）底部构造有挂扣（2）；

三脚架（3），固定连接在浮动底座（1）的上端，所述三脚架（3）上安装有气象设备（4）；

晃动补偿组件（5），所述浮动底座（1）上构造有安装槽（101），所述晃动补偿组件（5）包括转动安装在安装槽（101）内的平衡球（501），所述平衡球（501）内转动安装有陀螺仪（502），所述平衡球（501）内底部固定安装有与陀螺仪（502）相连接的高速马达（503）；

太阳能组件（6），包括三个太阳能板（601），其中两个所述太阳能板（601）固定连接在三脚架（3）的两侧，另一个所述太阳能板（601）可拆卸安装在三脚架（3）的另一侧；

补充能源组件（7），包括固定连接在浮动底座（1）圆周侧的矩形框架（701），所述矩形框架（701）的四边侧内均转动安装有转轴（702），所述转轴（702）上均连接有多个传动浮块（703），所述浮动底座（1）内安装有与转轴（702）传动连接的发电机（704）；

所述浮动底座（1）包括锥形泡沫块（102），所述锥形泡沫块（102）的底部固定连接有负重块（103），所述挂扣（2）固定连接在负重块（103）的底部，所述锥形泡沫块（102）上端固定连接有泡沫柱块（104），所述泡沫柱块（104）与锥形泡沫块（102）的外表面均包裹有防腐蚀金属皮；

所述安装槽（101）构造在泡沫柱块（104）的上表面，所述泡沫柱块（104）上铰接有用于封闭安装槽（101）开口端的盖板（1021），所述泡沫柱块（104）的上表面构造有位于安装槽（101）开口外周侧的矩形插槽（1022），所述矩形插槽（1022）内构造有密封条（1023），所述矩形插槽（1022）内插设安装有套设在密封条（1023）上的密封盖（1024），所述密封盖（1024）包裹在盖板（1021）的上方；

所述三脚架（3）一侧构造有U型竖框（301），所述U型竖框（301）的上端构造为开口且其内部两侧均构造有插接槽（302），其中一个所述太阳能板（601）的两侧固定连接有与插接槽（302）相插合的插接板（6011），所述U型竖框（301）顶部铰接有用于封闭其开口的翻转盖（303），所述翻转盖（303）的另一端构造有锁环（304），所述锁环（304）内插设安装有依次贯穿U型竖框（301）与插接板（6011）的固定螺栓（305）；

所述平衡球（501）包括半球底壳（5011）与半球顶壳（5012），所述半球底壳（5011）两侧均构造有转动杆（5013），所述转动杆（5013）通过连接轴承（5014）水平转动安装在安装槽（101）内，所述高速马达（503）固定连接在半球底壳（5011）内，所述半球顶壳（5012）通过法兰盘（5015）固定连接在半球底壳（5011）的上端且用于封闭半球底壳（5011），所述陀螺仪（502）转动安装在半球顶壳（5012）内；

所述安装槽（101）内底部固定连接有真空泵（8），所述真空泵（8）通过高压软管（801）与半球底壳（5011）相连通，所述高压软管（801）与半球底壳（5011）连通的一端固定连接有单向压力阀（802）。

2.根据权利要求1所述的海洋浮动平台，其特征在于，所述矩形框架（701）包括四个与泡沫柱块（104）圆周侧相切连接的U型框板（7011），所述转轴（702）数量为四个且分别转动安装在U型框板（7011）内，所述传动浮块（703）套设安装在转轴（702）上且设置于U型框板（7011）内侧。

3.根据权利要求2所述的海洋浮动平台，其特征在于，所述转轴（702）通过单向轴承一（7021）转动安装在U型框板（7011）上，所述传动浮块（703）通过单向轴承二（7031）转动套设在转轴（702）上，所述单向轴承一（7021）与单向轴承二（7031）的转动方向相反。

4.根据权利要求3所述的海洋浮动平台，其特征在于，所述补充能源组件（7）还包括设置在转轴（702）与发电机（704）之间的联动件（705），所述联动件（705）包括固定连接在两个相邻U型框板（7011）之间的连接板（7051），所述连接板（7051）的数量为两个且水平相对设置，两个所述连接板（7051）上均转动贯穿安装有传动杆（7052），所述发电机（704）的数量为两个，两个所述传动杆（7052）一端分别与两个发电机（704）的接收端相连接且另一端分别插设在两个相邻U型框板（7011）的端部之间，四个所述转轴（702）朝向传动杆（7052）的一端均转动贯穿U型框板（7011）且端部固定连接有锥齿轮一（7053），所述传动杆（7052）端部固定连接有与两个锥齿轮一（7053）相啮合的锥齿轮二（7054）。

5.根据权利要求4所述的海洋浮动平台，其特征在于，两个所述U型框板（7011）的端部之间固定连接有套设在锥齿轮一（7053）与锥齿轮二（7054）上的密封框（7012），所述密封框（7012）采用塑料材质且其内侧固定连接有泡沫层。