CN205203318U - 一种多能互补供电的海洋观测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于海洋工程装备领域，是一种多能互补供电的海洋观测装置。包括太阳能发电装置、主浮筒、浮体、电缆、锚链、配重、波浪能发电模块、浮球、观测装置，观测装置包括浮力舱、支撑架、信号发射器、控制舱、电池舱、声学多普勒流速剖面仪、温盐深仪、在线pH检测仪；其特征是还包括发电调节舱、阻尼盘、透明密封舱、声学释放装置。工作时，在波浪作用下，浮体上下运动，主浮筒在阻尼盘作用下运动幅度较小，利用浮体与主浮筒间相对运动发电；太阳能发电装置和波浪能发电装置产生的电能经过发电调节舱处理后送至观测装置；根据需要，可在透明密封舱中放置特殊观测设备；回收时，向声学释放装置发送信号，释放配重，观测装置在浮力作用下升至海面。

Description

一种多能互补供电的海洋观测装置

技术领域

本实用新型属于海洋工程装备领域，涉及一种多能互补供电的海洋观测装置。

背景技术

对海洋环境进行观测是开发海洋资源的必要条件，而持续稳定供电是长期连续观测的前提。现有技术中，利用远洋船舶投放探测器并对其供电的观测方式受到气候制约，难以实现全天候、长期、实时的连续海洋环境观测，利用电缆和蓄电池供电也受到成本制约。申请号为201510145197.2的中国专利公布了一种海洋自动观测装置，该装置采用单一太阳能发电作为供电电源，在连续阴雨天等恶劣气候条件下难以保障观测设备连续供电，该装置通过绞盘对观测装置进行释放或回收，回收过程较为繁琐，绞盘占用空间较大且观测装置所处深度受绞盘尺寸制约。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种多能互补供电的海洋观测装置，利用多能互补发电平台作为持续稳定的供电电源，解决不能对海洋观测装备长期供电及供电成本高的问题，实现对海洋环境的长期原位观测。

本实用新型采用如下技术方案：

一种多能互补供电的海洋观测装置，包括太阳能发电装置、主浮筒、浮体、电缆、锚链、配重、波浪能发电模块、浮球、观测装置，观测装置包括浮力舱、支撑架、信号发射器、控制舱、电池舱、声学多普勒流速剖面仪、温盐深仪、在线pH检测仪；其特征是还包括发电调节舱、阻尼盘、透明密封舱、声学释放装置；太阳能发电装置固定在主浮筒上部，浮体套在主浮筒外部，并能够与主浮筒产生相对运动，发电调节舱固定在主浮筒的下端，波浪能发电模块固定在主浮筒内部，阻尼盘固定在发电调节舱的下端，发电调节舱与观测装置通过电缆连接，浮球固定在电缆中部，浮力舱、信号发射器、控制舱、电池舱、声学多普勒流速剖面仪、温盐深仪、在线pH检测仪固定在支撑架上，锚链固定在支撑架底部，透明密封舱固定在锚链中部，声学释放装置上部与锚链固定连接，下部与配重固定相连；在波浪的作用下，浮体上下运动，而主浮筒在阻尼盘的作用下运动幅度较小，利用浮体与主浮筒间的相对运动带动波浪能发电模块发电。

上述一种多能互补供电的海洋观测装置，其特征是在太阳能发电装置外部安装玻璃罩，玻璃罩为抛物面，能够汇聚太阳光，提高太阳能利用率。

上述一种多能互补供电的海洋观测装置，其特征是浮体采用圆台形对称结构，捕获的波浪能不受波浪方向的影响，提高了波浪能的利用率。

上述一种多能互补供电的海洋观测装置，其特征是电缆为铠装缆，阻尼盘为方形结构。

上述一种多能互补供电的海洋观测装置，其特征是电池舱能够存储电能，在太阳能发电装置和波浪能发电装置不适合发电的条件下为观测装置提供电能。

工作时，太阳能发电装置产生的电能和波浪能发电装置产生的电能一起送至发电调节舱，经过处理后供给观测装置，波浪能和太阳能互补发电，天气晴朗时以太阳能发电装置发电为主，波浪较大时以波浪能发电装置发电为主，电能能够存储在电池舱中，使得观测装置能够对海洋进行长时间连续原位观测，观测数据通过信号发射器向外传输；回收时，向声学释放装置发送信号，自动释放配重，观测装置在浮力的作用下上升至海面。

与现有的海洋观测装置相比，本实用新型的有益效果是：

利用太阳能发电装置和波浪能发电装置互补发电，配备发电调节舱向观测装置输送合适电能，装置独立性较高，避免了气候因素对供电能力的影响，可搭载多种观测设备，能够实现对海洋的长期连续原位观测；装置回收时，控制声学释放装置释放配重，依靠浮力快速上浮，方便高效；观测装置搭载多种海洋观测仪器，能够同时观测多种海洋数据。

附图说明

图1为本实用新型的总体结构示意图。

图2为本实用新型观测装置的结构示意图。

图中，1-太阳能发电装置，2-主浮筒，3-浮体，4-发电调节舱，5-阻尼盘，6-观测装置，7-透明密封舱，8-声学释放装置，9-配重，10-波浪能发电模块，11-浮球，12-电缆，13-锚链，14-支撑架，15-浮力舱，16-声学多普勒流速剖面仪，17-信号发射器，18-温盐深仪，19-控制舱，20-在线pH检测仪，21-电池舱。

具体实施方式

下面结合附图给出本实用新型三个最佳实施例。

实施例一

如图1所示，太阳能发电装置1焊接在主浮筒2上部，太阳能发电装置1的玻璃罩为抛物面，浮体3套在主浮筒2外部，并能够与主浮筒2产生相对运动，浮体3采用圆台形对称结构，发电调节舱4通过螺栓固定在主浮筒2的下端，波浪能发电模块10通过螺栓固定在主浮筒2内部，阻尼盘5通过螺栓固定在发电调节舱4的下端，阻尼盘5为方形结构，发电调节舱4与观测装置6通过电缆12连接，电缆12为铠装缆，浮球11固定于电缆中部，锚链13固定在支撑架14底部，透明密封舱7焊接在锚链13中部，声学释放装置8上部通过螺栓与锚链13连接，下部通过螺栓与配重9连接。

如图2所示，浮力舱15、声学多普勒流速剖面仪16、信号发射器17、温盐深仪18、控制舱19、在线pH检测仪20、电池舱21通过螺栓固定在支撑架14上。

工作时，在波浪的作用下，浮体3上下运动，而主浮筒2在阻尼盘5的作用下运动幅度较小，利用浮体3与主浮筒2间的相对运动带动内部波浪能发电模块10发电；太阳能发电装置1产生的电能和波浪能发电装置产生的电能一起送至发电调节舱4，发电调节舱4将处理过的电能输送到观测装置6的电池舱21中储存，为声学多普勒流速剖面仪16、信号发射器17、温盐深仪18、控制舱19和在线pH检测仪20提供电能；声学多普勒流速剖面仪16能够获得水体三维流场数据，温盐深仪18能够测得海水水温、盐度、深度，在线pH检测仪20能够获得海水pH值，控制舱19对观测装置6上设备的运行进行控制；波浪能和太阳能互补发电，避免了气候因素对供电能力的影响，使得观测装置6能够对海洋进行长时间连续原位观测，观测数据通过信号发射器17向外传输；根据观测需要，可在透明密封舱7中放置特殊观测设备；回收时，向声学释放装置8发送信号，自动释放配重9，观测装置6在浮力舱15的提供的浮力作用下迅速上升至海面，回收流程简单。浮球11使部分电缆12漂浮于水面，可确定观测装置6水下位置并确保当声学释放器8失效时能够通过电缆12实现对观测装置的回收。

实施例二

太阳能发电装置1外部的玻璃罩为球面，能够折射太阳光，同时也便于制造和安装。其他同实施例一。

实施例三

浮体3采用圆柱形对称结构，电缆12为光电复合缆，阻尼盘5为圆形结构。其他同实施例一。

Claims (3)

1.一种多能互补供电的海洋观测装置，包括太阳能发电装置(1)、主浮筒(2)、浮体(3)、观测装置(6)、配重(9)、波浪能发电模块(10)、浮球(11)、电缆(12)、锚链(13)，观测装置(6)包括支撑架(14)、浮力舱(15)、声学多普勒流速剖面仪(16)、信号发射器(17)、温盐深仪(18)、控制舱(19)、在线pH检测仪(20)、电池舱(21)；其特征是还包括发电调节舱(4)、阻尼盘(5)、透明密封舱(7)、声学释放装置(8)；太阳能发电装置(1)固定在主浮筒(2)上部，浮体(3)套在主浮筒(2)外部，并能够与主浮筒(2)产生相对运动；发电调节舱(4)固定在主浮筒(2)的下端，波浪能发电模块(10)固定在主浮筒(2)内部，阻尼盘(5)固定在发电调节舱(4)的下端，发电调节舱(4)与观测装置(6)通过电缆(12)连接，浮球(11)固定在电缆(12)中部，浮力舱(15)、声学多普勒流速剖面仪(16)、信号发射器(17)、温盐深仪(18)、控制舱(19)、在线pH检测仪(20)、电池舱(21)固定在支撑架(14)上，锚链(13)固定在支撑架(14)底部，透明密封舱(7)固定在锚链(13)中部，声学释放装置(8)上部与锚链(13)固定连接，下部与配重(9)固定相连。

2.根据权利要求1所述的一种多能互补供电的海洋观测装置，其特征是在太阳能发电装置(1)外部安装玻璃罩，玻璃罩为抛物面。

3.根据权利要求1所述的一种多能互补供电的海洋观测装置，其特征是浮体(3)“采用圆台形对称结构，电缆(12)为铠装缆，阻尼盘(5)为方形结构。