CN206670889U - 一种依靠波浪发电自主运作的重力测波仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种依靠波浪发电自主运作的重力测波仪，主要包括振荡浮子波浪能发电和重力测波两个部分。通过振荡浮子吸收波浪能，通过液压马达将其转化为机械能，带动发电机发电。蓄能调控系统储存电能并带动重力测波装置运作。浮标中心的加速度传感器感应波浪垂直加速度,将其转换成相应的频率讯号，该讯号由电缆传送到线路箱。经鉴频器、一次积分器、滤波器、二次积分器、滤波器、衰减器变成与海浪相对应的电压讯号，由电子电位差计记录显示。从而利用了振荡浮子波浪能发电系统解决了重力加速度测波浮标的供电问题，实现了在海上自主发电测波高。

Description

一种依靠波浪发电自主运作的重力测波仪

技术领域

本实用新型涉及一种依靠波浪自主发电的重力测波仪，具体来说是涉及一种集振荡浮子波浪能发电系统、电能转换与存储系统和重力加速度测波浮标于一体的自主测波装置。

背景技术

重力加速度测波浮标是指安装在浮标内部的加速度传感器或重力传感器随着海面变化采集运动参数，进而计算出波浪特征参数。该测波仪具有测量准确度高、操作简单、易于维护、通信方式灵活等优点，可长期连续观测，还可以通过加载卫星定位和报警系统提高其安全性。而波浪能则是值得开发的新型清洁能源。振荡浮子是波浪能发电的主要方式之一。重力测波仪和振荡浮子都是漂浮在海面上的浮标系统。因此本实用新型针对此设计了一种依靠波浪自主发电的重力测波仪。

发明内容

现有技术难以实现在海上进行电能转换和测量波高一体化过程，为解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种依靠波浪自主发电的重力测波装置，主要包括振荡浮子波浪能发电和重力加速度测波两个部分。

装置运行预期目标如下：

1、振荡浮子吸收波浪能，由液压马达将其转化为机械能，带动电机发电，实现波浪能—机械能—液压能—电能的转化，并带动重力测波装置运作；

2、浮标内部的加速度传感器随着海面变化采集运动参数；

3、蓄能调控系统为重力测波接收处理装置提供稳定的电能，进而计算出特征参数。

为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：

一种依靠波浪发电自主运作的重力测波仪，包括振荡浮子波浪能发电系统和重力测波系统两个部分；所述波浪能发电装置主要由浮子、液压传动系统、液压缸、活塞杆、马达、发电机、蓄能调控系统组成；所述液压传动系统的输入端为液压缸，液压缸的活塞杆与浮子联接；所述蓄能调控系统包括回油阀、高压蓄能器、出油阀和中压蓄能器；其中，回油阀、高压蓄能器通过油管连接在回油管路上，出油阀和中压蓄能器通过油管连接在出油管路上；回油管路的管道一端与液压缸回油孔连通，另一端与马达出油孔连通；出油管路的管道一端与液压缸出油孔连通，另一端与马达进油孔连通；所述重力测波装置由传感器、电缆、线路箱、电子电位差计组成；所述传感器、线路箱和电子电位差计由电缆联接；所述线路箱包括依次串联的鉴频器、一次积分器、第一滤波器、二次积分器、第二滤波器和衰减器，其中，鉴频器与传感器之间直接电连接，衰减器和电子电位差计之间直接电连接。所述传感器安装在浮子上；所述发电机与线路箱联接，且为其供电；所述液压缸、活塞杆、马达、发电机、蓄能调控系统、电子电位差计安装在海上平台上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、智能性。波浪能发电为重力测波装置提供动力，实现海上自主测波。

2、灵活性。整体装置安置在浮标系统中，轻巧灵便，可以实现随时调离和安置。

3、节约性。装置可以直接在海上进行电能转换和重力测波过程既节约成本又节省人工更换电源的成本。

4、环境友好。装置在波浪这种清洁能源作用下高效工作实现波浪的测量，降低了对化石能源的依赖性。

附图说明

图1是波浪能发电装置图。

图2是重力测波装置图。

图3是整体装置图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下示例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，所述波浪能发电装置主要由浮子1、液压传动系统2、液压缸3、活塞杆4、马达9、发电机10、蓄能调控系统组成；所述液压传动系统2的输入端为液压缸3，液压缸的活塞杆4与浮子1联接；

如图2所示，所述重力测波装置由传感器11、电缆12、线路箱13、电子电位差计20组成；所述传感器11、线路箱13和电子电位差计20由电缆12联接。

如图3所示，所述传感器11安装在浮子1上；所述发电机10与线路箱13联接，且为其供电；所述液压缸3、活塞杆4、马达9、发 电机10、蓄能调控系统、电子电位差计20安装在海上平台上；

蓄能调控系统包括回油阀5、高压蓄能器7、出油阀6和中压蓄能器8；其中，回油阀5、高压蓄能器7通过油管连接在回油管路上，出油阀6和中压蓄能器8通过油管连接在出油管路上；

所述线路箱13包括依次串联的鉴频器14、一次积分器15、第一滤波器16、二次积分器17、第二滤波器18、衰减器19和电子电位差计20，其中鉴频器14与传感器11之间电连接。

具体工作原理：进行波浪发电时，由于波浪运动使活塞杆4与上部装置都运动，但是由于上部装置远重于浮子1，导致活塞杆4在液压缸3内做循环式相对运动，从而使得液压缸3中的压强不断的发生变化，最终形成能量的转化。在这整个能量转换过程中，装置中的油体循环路线为：液压缸3、出油单向阀6、高压蓄能器7、马达9、中压蓄能器8、回油单向阀5。其中，中压蓄能器8主要起稳定作用，保证能量转化过程功率稳定、效率较高。在波浪能装置终端，液压马达将此油体产生的能量转化成机械能，同时马达与发电机10连轴，发电机又将机械能转化为电能，电能的存储与利用通过蓄能调控系统控制。

在重力测波环节，安置在浮子中心密封罐内的加速度传感器，感应波浪垂直加速度,将其转换成相应的频率讯号，该讯号由电缆传送到线路箱。经鉴频器、一次积分器、第一滤波器、二次积分器、第二滤波器、衰减器变成与海浪相对应的电压讯号，由电子电位差计记录显示。鉴频器是传感器输入的频率变成电压讯号。在每一积分器后面分别加上去直流分量的二阶滤波器和二阶契别雪夫滤波器，以抑制电子线路中 的慢漂移。衰减器由精密金属膜电阻和电位器组成，使对应于波高的积分器输出电压值满足电子电位差计量程。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (1)

1.一种依靠波浪发电自主运作的重力测波仪，其特征是:包括振荡浮子波浪能发电系统和重力测波系统两个部分；所述波浪能发电装置主要由浮子、液压传动系统、液压缸、活塞杆、马达、发电机、蓄能调控系统组成；所述液压传动系统的输入端为液压缸，液压缸的活塞杆与浮子联接；

所述蓄能调控系统包括回油阀、高压蓄能器、出油阀和中压蓄能器；其中，回油阀、高压蓄能器通过油管连接在回油管路上，出油阀和中压蓄能器通过油管连接在出油管路上；回油管路的管道一端与液压缸回油孔连通，另一端与马达出油孔连通；出油管路的管道一端与液压缸出油孔连通，另一端与马达进油孔连通；

所述重力测波装置由传感器、电缆、线路箱、电子电位差计组成；所述传感器、线路箱和电子电位差计由电缆联接；

所述线路箱包括依次串联的鉴频器、一次积分器、第一滤波器、二次积分器、第二滤波器和衰减器，其中，鉴频器与传感器之间直接电连接，衰减器和电子电位差计之间直接电连接；

所述传感器安装在浮子上；所述发电机与线路箱联接，且为其供电；所述液压缸、活塞杆、马达、发电机、蓄能调控系统、电子电位差计安装在海上平台上。