CN206182193U - 基于超低频信号的水母驱除浮标 - Google Patents

基于超低频信号的水母驱除浮标 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及基于超低频信号的水母驱除浮标，更详细而言，涉及一种将能够发生水母忌讳的超低频信号的超低频发生部内置于浮标，使其借助于由风力发电机和太阳能模块发生的能量而驱动，从源头上切断水母的接近，在防止因水母导致的事故的同时，还具备LED灯或天线部，使其能够发挥海洋警戒线的作用，并能够远距离掌握浮标的位置，提高管理的效率，并提高通信性能，使其能够有助于海上的安全事故预防的基于超低频信号的水母驱除浮标。

Description

基于超低频信号的水母驱除浮标
技术领域
本实用新型涉及基于超低频信号的水母驱除浮标，更详细而言，涉及一种将能够产生水母忌讳的超低频信号的超低频发生部内置于浮标，使其借助于由风力发电机和太阳能模块产生的能量而驱动，从源头上切断水母的接近，在防止因水母导致的事故的同时，还具备LED灯及天线部，使其能够发挥海洋警戒线的作用，并使其能够远距离掌握浮标的位置，提高管理的效率，并提高通信性能，使其能够有助于海上的安全事故预防的基于超低频信号的水母驱除浮标。
背景技术
最近，随着海洋环境的变化，在水温高的夏季期，水母在沿海海域大量出现，与鱼类一同被捕获，从而不仅给渔业带来巨大危害，而且由于水母的触手有致命的毒素，在海水浴场或海水中进行作业的作业者的皮肤直接接触水母的毒素，进而引起诸如作业者的人体受到损伤等附加性的问题，而且，在因这种因素而导致出没的水母的量过多的情况下，放弃作业的事例也频繁发生。
另外，抽取使在太阳能发电站的发电机旋转的过程中产生的热和蒸气冷却的海水的取水口被密布3～4mm孔的铁网阻挡，使得异物无法进入，只有水通过，但在水母群繁盛的情况下，由于大于15cm的水母粘液较多，挂在铁网上不易掉落，进而使得海水无法进入取水口，堵塞所述取水口或妨碍海水的流动，可能引起使发电站中断启动或降低发电站功率的问题。
作为用于驱除如上所述的水母的方法，根据公开专利公报10-2011-0067974号，提出了利用电动机产生水流，在通过这种水流而强制使水母流入水母去除装置的过程中，使得通过锋利的解体网，从而使水母解体的机械式方法，另外，如注册专利公报10-0958397所示，提出一种水母驱除装置及方法，包括：控制部，其生成电气发生信号，把生成的电气发生信号传送给电气发生装置；及电气发生装置，其安装于环绕发电站取水口所安装的海水水域的防波堤的入口两个末端，如果从所述控制部接收到电气发生信号，则对海水产生电气冲击。
但是，所述以往的机械式水母驱除装置在驱除及去除水母方面要求大量人力或费用，包括发生电气冲击的电气发生装置的水母驱除装置及方法存在的问题是，由于发生电气冲击，进而会导致水中生态系统的破坏。
【现有技术文献】
【专利文献】
(专利文献1)KR 10-2011-0067974(公开号)2011.06.22.
(专利文献2)KR 10-0958397(注册号)2010.05.10.
(专利文献3)KR 10-0848032(注册号)2008.07.17.
发明内容
本实用新型正是为了解决如上所述的现有问题而研发的，其目的在于提供一种基于超低频信号的水母驱除浮标，其利用不破坏水中生态系统的超低频信号，从源头上切断水母，将能够产生水母忌讳的超低频信号的超低频发生部内置于浮标，使其借助于由风力发电机和太阳能模块发生的能量而驱动，从源头上切断水母的接近，在防止因水母导致的事故的同时，还具备LED灯及天线部，使其能够发挥海洋警戒线的作用，并能够远距离掌握浮标的位置，提高管理的效率，并提高通信性能，使其能够有助于海上的安全事故预防。
一种基于超低频信号的水母驱除浮标，所述浮标在漂浮在海水面上并产生超低频信号，驱除水母，由棒状或圆柱形的竖直构件(110)和浮圈构件(120)构成，所述浮圈构件(120)与所述竖直构件(110)的上部外周缘连接，以便可以使所述竖直构件(110)浮在海水面上，
且在所述竖直构件(110)中，包括对太阳光进行集热并发电的太阳能模块(130)、LED照明部(140)、利用海风发电的风力发电机(150)、充电电池(160)及内置有控制器(191)的系统盒体(190)，
在所述竖直构件(110)的上端部安装有天线部(200)，在下端部安装有圆筒状的超低频发生器(180)，所述超低频发生器(180)振荡产生超低频信号，驱除水中的水母。
作为优选，所述超低频发生器(180)使电流流入以折弯的螺旋形形态构成的电路板，使电路板能够产生10～20hz的超低频。
作为优选，所述天线部(200)具备GPS、WCDMA、Zigbee功能，能够远距离掌握浮标的位置，同时，能够通过近距离通信功能来预防海上的安全事故。
作为优选，所述超低频发生器(180)为了保持浮标的均衡，其下部连接有锚链(181)并安装有锚(210)。
作为优选，在所述锚链(181)上还连接有使得容易从水中拆除浮标的拆除用绳(220)，所述拆除用绳(220)末端部还安装有识别用标识浮具(221)，以便能够容易地识别浮在海水面上的末端部。
作为优选，在所述LED照明部(140)还安装有RFID通信模块，所述RFID通信模块在附近有避暑游客企图接近或越过海岸警戒线的情况下发生RFID信号。
作为优选，在所述浮圈构件(120)上，还安装有与所述超低频发生器(180)连接而用于保持浮标均衡的张力绳(123)。
根据本实用新型的利用超低频的水母驱除浮标，具有能够发挥从源泉上切断水母的接近的作用和发挥海洋警戒线的作用的效果。
另外，无论白昼黑夜，利用RFID芯片，当在海岸警戒线的附近有企图接近或越过海岸警戒线的避暑游客时，向海岸救援队发出联络，从而具有减少人员伤亡的效果。
另外，利用基于风力发电机和太阳能模块的自充电方式，始终使超低频发生器运转，从而具有持续执行功能的效果。
另外，本实用新型具备具有GPS、WCDMA、Zigbee功能的天线部，从而能够远距离掌握浮标的位置，提高管理的效率性并扩大通信性能，具有能够有助于海上的安全事故预防的优点。
另外，本实用新型在能够使浮标稳定地浮在海水面上的锚的连接部上，安装有拆除用绳，且使得该绳的末端部漂浮于海水面，从而还具有使得可以在紧急时拉动绳子而安全地拆除浮标的优点。
附图说明
图1是本实用新型的一种基于超低频信号的水母驱除浮标的整体立体状态图，
图2是本实用新型的一种基于超低频信号的水母驱除浮标的状态剖面图，
图3是本实用新型的一种基于超低频信号的水母驱除浮标的概略性主要部分放大图，
图4是本实用新型的一种基于超低频信号的水母驱除浮标中发生超低频的概略性运转状态图，
图5是显示本实用新型的基于超低频信号的水母驱除浮标的另一实施例的立体状态图，
图6和图7是一种超低频发生装置的概要，
图7是图6的A-A'的剖面图，
图8是关于图6的驱动系统的框图，
图9是图6的振动板与驱动伺服执行器的实施示例图。
符号说明：
100:基于超低频信号的水母驱除浮标；110:竖直构件；120:浮圈构件；121:浮标间连接部；122:连接孔；123:张力绳；130:太阳能模块；140:LED照明部；150:风力发电机；160:充电电池；170:充电电池管理用连接部；180:超低频发生器；181:锚链；186：导风筒；187:空压执行器；188：包围边缘；190:系统盒体；191:控制器；200:天线部；210:锚；220:拆除用绳；221:标识浮具。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本实用新型的基于超低频信号的水母驱除浮标100如图1至图5所示，
由棒状或圆柱形的竖直构件110和为了使所述竖直构件110浮于海水面上而结合的浮圈构件120构成。
在所述竖直构件110中，包括LED照明与通信部、包括太阳及风力发电机的能量驱动部、包括蓄电池和超低频发生器的超低频驱动部。
所述竖直构件110作为超低频水母驱除浮标的主体部分，包括太阳能模块130、LED照明部140、风力发电机150、充电电池160、充电电池管理用连接部170、超低频发生器180及系统盒体190。
另外，在所述LED照明部140内，内置有RFID通信模块，能够发出RFID信号。
另外，所述浮圈构件120作为用于安装于海水面上的浮标安装部，通过对聚氨酯泡沫浮圈等进行加强，使得能够稳定地浮于海水面上，其包括浮标间连接部121。
所述太阳能模块130使用柔软材料的太阳能面板，以板状或曲面形状等多样的形状制作，使得能够与太阳的位置无关地最大限度接受更多光线。
作为所述太阳能模块130的一个实施例，当把面板形态为板状的3个太阳能模块按120度角间隔安装时，各个太阳能模块发电的电量为250w～300w左右。
而且，太阳能模块130中使用的塑胶的种类，为纳米塑胶，是利用了纳米尺寸的超微粒子的塑胶。纳米复合材料的优点有提高刚性与耐热性、提高气体妨碍性、改善折射率等光学特性、提高阻燃性以及提高塑胶成型制品的表面硬度等。
而且，所述LED照明部140安装有能发出20w左右照度的LED灯，进行照明，使得避暑游客容易认知浮标的位置，不发生事故，起到海岸警戒线的作用，不分昼夜利用RFID通信芯片，当在海岸警戒线的附近有企图接近或越过警戒线的避暑游客时，与海岸救援队进行通信联络，使安全事故的预防万无一失。
而且，所述风力发电机150安装于所述竖直构件110的上端部侧，使得能够高效利用吹来的风力，这种所述风力发电机150最好安装300～400W级的小型机，由旋转叶片部与转动轴等构成，利用基于风力的旋转叶片的旋转力,所述旋转轴旋转并发电，由此产生的电力与所述太阳光模块130发电的电力一同对所述充电电池160充电并利用。
另外，在所述竖直构件110的最上端部侧还可以安装天线部200。
其中，所述天线部200具备GPS、WCDMA、Zigbee等位置追踪及通信功能，从而能够远距离掌握浮标的位置，提高管理的效率，并利用近距离通信性能，担负海上的安全事故预防职能。
而且，所述浮圈构件120为对pp(polypropylene，聚丙烯)材料发泡而制成的环保材料，其由于轻量性、高强度性、柔软性等特征，不易受化学处理和腐蚀的影响，不含有作为环境有害物质的重金属，适合于环保型浮标的制作。
另外，所述浮圈构件120还可以以pp(polypropylene)材料之外的任何环保材料制作。
而且，在所述浮圈构件120的四周，环绕有由圆形带构成的浮标间连接部121，配备有外周圆周部分切断形成的弧形的连接孔122，以便能够把绳索连接于所述圆形带。
连接浮标之间的所述连接部121为由316不锈钢材料制成的圆形带，在进行各个浮标间连接时，用作绳索的连接部。另外，当把浮标运输到既定的位置时，通过所述连接孔122，用锚链与船进行连接时使用。
而且，所述充电电池160使用大容量锂聚合物电池，因而爆炸危险性比锂离子电池相对低，稳定性好，具有无论任何形态均可变形的优点。另外，锂聚合物电池的各单元的大小为0.5mmx81mmx20mm，各单元内置3.7V的电压。
而且，所述充电电池160与控制器191一同固定安装于所述竖直构件110内部具备的所述系统盒体190内。
其中，在所述充电电池160上，连接有所述太阳能模块130和所述风力发电机150，存储生产的电能。
而且，所述充电电池管理用连接部170在分离下端主体或对超低频发生器进行维护管理、更新新电池时使用，或用作帮助使得便利地连接、拆卸系统盒体等维护管理用。
而且，所述超低频发生器180基于1954年德国物理学家Dr.W.O Schumann发现的所谓“舒曼共振波(Schuman Resonance Wave)”。超低频发生器已经商用化，现在正在利用的制品，代表性的示例例如可以有发挥音响设备辅助功能的制品，发挥利用超低频信号，使音响设备发生的电磁波或外部噪声去除或中和的功能。
需要DC12V、2W～5W电力的装置是使电流流入以折弯螺旋形的形态构成的电路板，人为地发生与台风发生前发生的超低频类似频带的10hz～20hz波的装置，无需另外的霍尔元件(hole)，便能够全方位发生波长。
所述超低频发生器180为圆筒状，与海水面水平地安装，由与所述竖直构件110连接的中央部侧、设在中央部侧两端的超低频振荡部构成。
其中，如果简略考虑以圆筒状的所述超低频发生器180的概略性构成和超低频发生的原理，如图6至9所示，超低频发生部在1条边长约1m的正六面体中，在相向的2面中，分别安装1m×1m的铝蜂窝振动板180c，所述2个振动板180c利用2台空压伺服执行器187，以相互逆相位振动，从而在实现接入的振动形态的同时，可以抵消施加于空压伺服执行器187的反作用力。如图8所示，在2个振动板上，分别安装有变位计，反馈控制振动板的移动。在侧面安装的导风筒186直径约60cm，作为缓和低频装置内部发生的压力变化的结构，追加15m3以上的容积，达成±70mm的最大位移。所述超低频发生器使用通过风力发电或太阳能发电而充电的电池，利用通过空气压缩机而集中于空气罐的压缩空气，可以发生5～20Hz的超低频音。
所述空压伺服执行器187与振动板180c的具体构成如图9所示，在中央部侧具备作为空压伺服执行器的直线感应电动机180a，在所述直线感应电动机180a的某一侧具备通过连杆180b连接的薄振动板180c。
因此，借助于所述直线感应电动机180a的运转，所述振动板180c引起正弦波，使得在水中产生超低频信号。
而且，所述超低频发生器180下部侧连接安装有锚链181，以便能够放下用于保持浮标的均衡的锚210。其中，所述锚链181最好为铁链，但并非限定于此。
另外，在所述锚链181上，还可以连接有在把浮标从水中拆除时可以拉上来的拆除用绳220。
即，所述锚210安装得使浮标可以稳定地浮在海水面上，所述拆除用绳220为诸如绳子的能够浮在水面上的材质，安装于所述锚210的连接锚链181上，在漂浮于海水面的端部，连接标识浮具221，从而使得在紧急时可以容易地拉动所述拆除用绳220而安全地拆除浮标。
这在海水面的水深低时，在所述锚210钉于水底固定的情况下，利用所述拆除用绳220则可以简单地提起。
本实用新型的基于超低频信号的水母驱除浮标安装方法与作用如下：
即，基于超低频信号的水母驱除浮标100把缆绳连接于在所述浮圈构件120四周安装的环，用小船牵引到安装位置后，在每个安装位置把浮标放下水，连接浮标间绳索。
另外，在所述浮圈构件120的由四周圆形带构成的浮标间连接部121与位于棒状的所述竖直构件110下端部的所述超低频发生器180外周缘，连接张力绳123，从而可以使得浮圈构件不会因大浪而分离。
在本实用新型的实施例中，受到超低频信号影响的范围在空气中为半径3.6m，但在水中，波长的影响范围增加5倍，全方位影响至18m。由此，按浮标间距离约35m左右的既定间隔安装浮标，可以消除超低频信号影响不到的无效区。
以上对本实用新型记载的具体实施例进行了详细说明，但本实用新型的技术思想范畴内可以多样地变形及修改，这是所属技术领域的技术人员不言而喻的，这种变形及修改应当属于附带的权利要求书。
如上所述构成的本实用新型的基于超低频信号的水母驱除浮标，将发生水母忌讳的超低频信号的超低频发生部内置于浮标，使其借助于由风力发电机和太阳能模块发生的能量而驱动，从源头上切断水母的接近，在防止因水母导致的事故的同时，还具备LED灯或天线部，使其能够发挥海洋警戒线的作用，并能够远距离掌握浮标的位置，提高管理的效率，并提高通信性能，使其能够有助于海上的安全事故预防。

Claims (7)

1.一种基于超低频信号的水母驱除浮标，所述浮标在漂浮在海水面上并产生超低频信号，驱除水母，其特征在于，
由棒状或圆柱形的竖直构件(110)和浮圈构件(120)构成，所述浮圈构件(120)与所述竖直构件(110)的上部外周缘连接，以便可以使所述竖直构件(110)浮在海水面上，
且在所述竖直构件(110)中，包括对太阳光进行集热并发电的太阳能模块(130)、LED照明部(140)、利用海风发电的风力发电机(150)、充电电池(160)及内置有控制器(191)的系统盒体(190)，
在所述竖直构件(110)的上端部安装有天线部(200)，在下端部安装有圆筒状的超低频发生器(180)，所述超低频发生器(180)振荡产生超低频信号，驱除水中的水母。
2.根据权利要求1所述的基于超低频信号的水母驱除浮标，其特征在于，
所述超低频发生器(180)使电流流入以折弯的螺旋形形态构成的电路板，使电路板能够产生10～20hz的超低频。
3.根据权利要求2所述的基于超低频信号的水母驱除浮标，其特征在于，
所述天线部(200)具备GPS、WCDMA、Zigbee功能，能够远距离掌握浮标的位置，同时，能够通过近距离通信功能来预防海上的安全事故。
4.根据权利要求3所述的基于超低频信号的水母驱除浮标，其特征在于，
所述超低频发生器(180)为了保持浮标的均衡，其下部连接有锚链(181)并安装有锚(210)。
5.根据权利要求4所述的基于超低频信号的水母驱除浮标，其特征在于，
在所述锚链(181)上还连接有使得容易从水中拆除浮标的拆除用绳(220)，所述拆除用绳(220)末端部还安装有识别用标识浮具(221)，以便能够容易地识别浮在海水面上的末端部。
6.根据权利要求5所述的基于超低频信号的水母驱除浮标，其特征在于，
在所述LED照明部(140)还安装有RFID通信模块，所述RFID通信模块在附近有避暑游客企图接近或越过海岸警戒线的情况下发生RFID信号。
7.根据权利要求6所述的基于超低频信号的水母驱除浮标，其特征在于，
在所述浮圈构件(120)上，还安装有与所述超低频发生器(180)连接而用于保持浮标均衡的张力绳(123)。
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