CN206448234U - 一种自感应式气泡堆石潜堤 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种自感应式气泡堆石潜堤，包括堤座，其特点是：在堤座上设置空气压缩机和供电的储能器，空气压缩机分别连接进气管和排气管，排气管竖直设置在所述堤座上，所述进气管为软管，所述进气管的上端与一探测浮标连接，探测浮标包括浮体、波高测量设备及太阳能电池板，所述波浪仪的信号输出端通过第1电缆与一控制器连接，控制器通过第2电缆与所述空气压缩机的信号接收端连接，所述太阳能电池板通过第3电缆连接所述储能器。可以根据实际的入射波浪参数，分析波浪能量的大小，调节消波控制变量，进而调节排气管的排气量，达到经济、有效的消波效果。
Description
技术领域
本实用新型属于海岸工程技术领域，涉及一种消减外海波浪作用、防止海岸侵蚀的淹没式防波堤，具体说是一种自感应式气泡堆石潜堤。
背景技术
防波堤是一种比较常见的水工建筑物，具有防止海岸侵蚀、维持港池内水域平稳、保证船舶通航安全等作用。防波堤通常有出水堤和潜堤两种，潜堤由于其设置在水面之下，不破坏海岸自然景观而被经常采用。
目前，潜堤的消浪性能主要依赖潜堤的淹没深度、堤顶宽度、入射波周期和波高等参数。潜堤一旦修建完工，其消浪能力是一定的，在一些较为恶劣的海况下，采用单独的潜堤结构，经常难以达到预期的消浪效果。
发明内容
本实用新型为解决现有技术存在的上述问题，提供一种自感应式气泡堆石潜堤，可以根据实测波浪参数，分析波浪能量的大小进而调节消波控制变量，提高传统堆石潜堤在恶劣海况下的掩护效果。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种自感应式气泡堆石潜堤，包括堤座，其特征在于，所述堤座上设置空气压缩机和供电的储能器，所述空气压缩机分别连接进气管和排气管，所述排气管竖直设置在所述堤座上，所述进气管为软管，所述进气管的上端与一探测浮标连接，所述探测浮标包括浮体、波高测量设备及太阳能电池板，所述波浪仪的信号输出端通过第1电缆与一控制器连接，所述控制器通过第2电缆与所述空气压缩机的信号接收端连接，所述太阳能电池板通过第3电缆连接所述储能器。对上述技术方案的改进：所述的堤座为堆石形成前后为坡面的台体，所述堤座的顶面为平面。
对上述技术方案的进一步改进：所述的波高测量设备为波浪仪或浪流仪。
对上述技术方案的进一步改进：所述排气管沿所述堤座的顶面纵向均匀排列成一排，各所述排气管的高度及其排气口的排气方向一致。
对上述技术方案的进一步改进：所述的空气压缩机配置一储气罐，所述空气压缩机与所述储气罐的进气口连通，所述储气罐上的出气口上设置比例电磁阀，所述比例电磁阀与所述排气管的下端连通，所述控制器通过第4电缆与所述比例电磁阀的控制端连接。
对上述技术方案的进一步改进：所述空气压缩机、储气罐及储能器封闭在所述堤座内，所述的控制器封闭在所述浮体内。
对上述技术方案的进一步改进：所述进气管与所述第2-4电缆集成为复合体，最外层为防腐防水材料层，中间层为所述第2-4电缆，最内层为所述进气管。
本实用新型与现有技术相比的优点和积极效果是：
本实用新型基本上不占用水面空间，安装和拆卸方便。可以根据探测浮标测得的潜堤前方波浪参数，分析波浪能量的大小，自动给出信号，进而调节排气管的排气量，达到更加经济、有效的消波效果，尤其是提高堆石潜堤在恶劣海况下的掩护效果。
附图说明
图1是本实用新型一种自感应式气泡堆石潜堤的结构示意图；
图2是本实用新型一种自感应式气泡堆石潜堤的控制原理框图。
图中：1-堤座、2-排气管、3-复合体、4-探测浮标、5-空气压缩机、6-储气罐、7-储能器、8-比例电磁阀、9-波浪仪、10-控制器。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细描述：
参见图1、图2，本实用新型提供一种自感应式气泡堆石潜堤的实施例，包括堤座1，在堤座1上设置空气压缩机5和供电的储能器7，空气压缩机5分别连接进气管和排气管2，排气管2竖直设置在堤座1上，进气管为软管，进气管的上端与一探测浮标4连接，探测浮标4包括浮体、波高测量设备及太阳能电池板，上述波高测量设备的信号输出端通过第1电缆与一控制器10连接，控制器10通过第2电缆与空气压缩机5的信号接收端连接，上述太阳能电池板通过第3电缆连接储能器7。上述波高测量设备可选用常规的波浪仪9或浪流仪。波浪仪9可以测量波浪的波高、周期等参数，而浪流仪可以测量波浪的波高和流速。
具体而言：如图1所示，上述的堤座1为堆石形成前后为坡面的台体，堤座1的顶面为平面，堤座1顶面至水面距离为H，堤座1底面至水面距离为d。排气管沿所述堤座的顶面纵向均匀排列成一排，各所述排气管的高度及其排气口的排气方向一致。控制器10可以封闭在所述浮体内，也可以封闭在上述的堤座1内。
上述的空气压缩机有两种供气方式：第一种是空气压缩机5直接连接排气管2，由控制器10直接控制空气压缩机5的转速，进而调节排气管2的排气量，达到更加经济、有效的消波效果；如图1所示，第二种是空气压缩机5配置一储气罐6，空气压缩机5与储气罐6的进气口连通，在储气罐6上的出气口上设置比例电磁阀8，比例电磁阀8与排气管2的下端连通，控制器10通过第4电缆与比例电磁阀8的控制端连接。由控制器10控制空气压缩机5的开闭，储气罐6接受由空气压缩机5输出的压缩空气并贮存，由控制器10直接控制比例电磁阀8的开启大小，进而调节排气管2的排气量，达到更加经济、有效的消波效果。
为了保证空气压缩机5、储气罐6及储能器7不受侵蚀，将空气压缩机5、储气罐6及储能器7封闭在堤座1内。
为使进气管及电缆结构紧凑且不受侵蚀，进气管与所述第2-4电缆集成为复合体3，复合体3的最外层为防腐防水材料层，中间层为第2-4电缆，最内层为进气管。
使用时，在指定水域用堆石形成前后为坡面的台体作为堤座1，且堤座1的顶面为平面。并在堤座1内封闭安装空气压缩机5、储气罐6、储能器7。将若干排气管2纵向排列竖直固定在堤座1顶面上，排气管2与储气罐6连通。将探测浮标4投放到指定水域的水面上，通过进气管与所述第2-4电缆集成的复合体3连接到堤座1上。探测浮标4上设置的波浪仪9测量来波的波高、周期等海浪参数，控制器10根据这些参数来判断波浪能量的大小，控制器10根据此信号来控制空气压缩机5的转速或比例电磁阀8开启大小，进而控制排气管2的出气量。
本实用新型的消波原理：利用安装在潜堤1上的排气管2释放压缩空气，形成空气帘幕达到降低堤后波高的目的。
a．在气泡作用下，在水体表面形成水平流，使得波浪所固有的水质点运动轨迹遭到破坏，使波浪破碎、波能衰减，导致波高减少；
b．另一方面，波浪在气幕前发生部分反射，使得透过气幕的透射波高有所减小。
本实用新型的优势：基本不占用水面空间，基建投资小，安装和拆卸方便。根据探测浮标4测得的波浪的波高、周期等信息，分析波浪能量的大小，给出信号，进而调节排气管的出气量，达到更加经济、有效的消波效果。加入太阳能板、储能器7和控制器10自动控制后，整个装置更加节能。由于进气管自身断面很小，所受波流作用力较小，可以比较容易通过浮标上的物体固定。
当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种自感应式气泡堆石潜堤，包括堤座，其特征在于，所述堤座上设置空气压缩机和供电的储能器，所述空气压缩机分别连接进气管和排气管，所述排气管竖直设置在所述堤座上，所述进气管为软管，所述进气管的上端与一探测浮标连接，所述探测浮标包括浮体、波高测量设备及太阳能电池板，所述波高测量设备的信号输出端通过第1电缆与一控制器连接，所述控制器通过第2电缆与所述空气压缩机的信号接收端连接，所述太阳能电池板通过第3电缆连接所述储能器。
2.按照权利要求1所述的自感应式气泡堆石潜堤，其特征在于，所述的波高测量设备为波浪仪或浪流仪。
3.按照权利要求1或2所述的自感应式气泡堆石潜堤，其特征在于，所述的堤座为堆石形成前后为坡面的台体，所述堤座的顶面为平面。
4.按照权利要求1或2所述的自感应式气泡堆石潜堤，其特征在于，所述排气管沿所述堤座的顶面纵向均匀排列成一排，各所述排气管的高度及其排气口的排气方向一致。
5.按照权利要求3所述的自感应式气泡堆石潜堤，其特征在于，所述排气管沿所述堤座的顶面纵向均匀排列成一排，各所述排气管的高度及其排气口的排气方向一致。
6.按照权利要求1或2所述的自感应式气泡堆石潜堤，其特征在于，所述的空气压缩机配置一储气罐，所述空气压缩机与所述储气罐的进气口连通，所述储气罐上的出气口上设置比例电磁阀，所述比例电磁阀与所述排气管的下端连通，所述控制器通过第4电缆与所述比例电磁阀的控制端连接。
7.按照权利要求5所述的自感应式气泡堆石潜堤，其特征在于，所述的空气压缩机配置一储气罐，所述空气压缩机与所述储气罐的进气口连通，所述储气罐上的出气口上设置比例电磁阀，所述比例电磁阀与所述排气管的下端连通，所述控制器通过第4电缆与所述比例电磁阀的控制端连接。
8.按照权利要求6所述的自感应式气泡堆石潜堤，其特征在于，所述空气压缩机、储气罐及储能器封闭在所述堤座内，所述的控制器封闭在所述浮体内。
9.按照权利要求6所述的自感应式气泡堆石潜堤，其特征在于，所述进气管与所述第2电缆、第3电缆及第4电缆集成为复合体，最外层为防腐防水材料层，中间层为所述第2电缆、第3电缆及第4电缆，最内层为所述进气管。
10.按照权利要求8所述的自感应式气泡堆石潜堤，其特征在于，所述进气管与所述第2电缆、第3电缆及第4电缆集成为复合体，最外层为防腐防水材料层，中间层为所述第2电缆、第3电缆及第4电缆，最内层为所述进气管。
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| CN110359420A (zh) * | 2019-07-01 | 2019-10-22 | 浙江大学 | 一种兼顾波浪发电与人工鱼礁功能可产生人工上升流的潜堤及其工作方法 |
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