CN207060333U - 一种新型浮标 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开一种新型浮标，包括浮体、系留支架和锚碇装置，所述系留支架固定在所述浮体的下部，所述锚碇装置安装于系留支架底部，所述锚碇装置包括系泊缆绳和沉于海床上的拖底锚链，所述系泊缆绳的上端与系留支架连接，底端与所述拖底锚链连接，所述系泊缆绳上设置有若干个深海浮球。

Description

一种新型浮标
技术领域
本实用新型涉及海洋工程领域，具体涉及一种新型浮标。
背景技术
海洋浮标是海洋石油/天然气开采区域作业的平台（船）都需要使用的安全预警设备，海洋浮标一般布放在距离作业平台10 ～ 40海里以外的位置，实时地海洋石油作业平台（船）提供海洋内波、海面气象（风速风向、温度湿度等）、海洋水文（波高波向、海流的流速流向等）等信息，以供平台( 船) 的安全作业参考。近年来，随着国家对海洋基础科学研究和海洋（石油/ 天然气）工程应用的投入日益加大，依赖海洋浮标技术来获取特定海域的海洋和气象数据信息的研究/ 工程的项目也频繁立项并开展实施。
一般来说，海洋浮标一般分为水上和水下两部分。水上部分装有多种气象要素传感器，分别测量风速、风向、气压、气温和湿度等气象要素；水下部分有多种水文要素的传感器，分别测量波浪、海流、潮位、海温和盐度等海洋传感要素。各传感器产生的信号，通过仪器自动处理，由发射机定时发出，地面接收站将收到的信号进行处理，就得到了人们所需的资料。
海洋浮标一般包括浮于海面上的浮标主体以及用于对浮标主体进行锚碇的位于海面下的锚碇系统，一般的锚碇系统包括系泊缆绳和拖底锚链，拖底锚链由于自身重力沉于海床上，系泊缆绳一端直接与拖底锚链连接，另一端直接与浮标主体连接，从而对浮于海面上的浮标主体进行锚碇。这带来了一个问题，由于系泊缆绳直接与拖底锚链和浮标主体连接，而拖底锚链是直接沉于海床上的，因此系泊缆绳在与拖底锚链连接的一端会有部分也是沉于海床上的，使得这部分缆绳非常容易磨损断裂，继而不能对浮标体进行锚碇。
实用新型内容
本实用新型的目的是解决现有技术的缺陷，提供一种新型浮标，采用的技术方案如下：
一种新型浮标，包括浮体、系留支架和锚碇装置，所述系留支架固定在所述浮体的下部，所述锚碇装置安装于系留支架底部，所述锚碇装置包括系泊缆绳和沉于海床上的拖底锚链，所述系泊缆绳的上端与系留支架连接，底端与所述拖底锚链连接，所述系泊缆绳上设置有若干个深海浮球。
本实用新型在系泊缆绳上设置若干个深海浮球，深海浮球可以凭借其在水中的浮力将系泊缆绳浮起，使系泊缆绳不会跟海床接触，产生摩擦导致缆绳磨损，从而延长了缆绳的寿命，减少因缆绳损坏导致锚碇系统失去锚碇作用的情况。
作为优选，所述深海浮球设置在系泊缆绳在离海底500m处。
现有技术中，缆绳的规格多为500m/捆，将深海浮球设置在离海底500m处可以方便计量缆绳长度。
作为优选，所述系泊缆绳上设置有6-9个深海浮球。
作为优选，所述系泊缆绳的的长度为水深的1.2-1.5倍。
缆绳在拖底锚链与浮标主体之间的海水环境中，海水的流动的，而当海面上的海水流动或有海风时，浮标体也会有一定的运动趋势。
若缆绳的长度过短，则一旦海水流动速度较大或者海风较大时，缆绳与浮标体，缆绳与拖底锚链之间的相对运动趋势就会很大，进而可能导致缆绳与拖底锚链或浮标主体分离，失去锚碇作用。而若缆绳的长度太长会导致浮标可漂浮的距离过大，进而导致锚碇效果差，对浮标的作用效果产生不好的影响。本实用新型综合衡量各种因素，将系泊缆绳的长度设置为水深的1.2-1.5倍，使得缆绳既能够较好的适应海风海水流动等因素的挑战，也能够起到较好的锚碇效果。
作为优选，所述系泊缆绳包括依次连接的铁链段、锦纶绳段和丙纶绳段。
锦纶绳为沉水缆绳，丙纶绳为浮水绳，通过设置上段为锦纶绳，下段为丙纶绳使得浮标漂浮于锚碇系统上方时多余的锦缆绳不会漂浮于海面，对过往船只造成影响。
作为优选，铁链段的长度为15m，锦纶绳段的长度为500m。
链段的长度为15m，锦纶绳段的长度为500m，丙纶绳的长度则根据所放置海域的水深设置，这样既可以保证锚碇系统可以随着水深变化、海风吹动等情况下仍能发挥锚碇作用，也较节省成本。
作为优选，所述浮体上安装有上层支架，所述上层支架上安装有环形安装架，所述上层支架内架设了支撑板，所述环形安装架内接有安装平台，所述安装平台上设有检测模块，所述检测模块用于采集海洋浮标所放置的海域中的环境信息以及浮标工作时的温度，所述安装平台和支撑板之间设有风力发电装置，所述风力发电装置两端分别固定在安装平台和支撑板，所述风力发电装置的电源输出端连接到风能充电控制电路板的电源输入端上，所述风能充电控制电路板的电源输出端分别与蓄电池和检测模块连接，控制风力发电装置为蓄电池供电及为检测模块供电。
现有技术没有考虑到当风力发电装置安装在浮标上时，风力发电装置会随着浮标的摇摆而摇摆，而浮标的摇摆频率很高，在风力发电装置只有底部固定的情况下，当浮标摇摆时，发电机底部轴承会承受很大的力矩，容易导致风力发电装置损坏。而本实用新型中，设置环形安装架、安装平台和支撑板，使风力发电装置两端分别固定在安装平台和支撑板上，使得当浮标摇摆时，发电机底部轴承承受的力矩很小，甚至没有力矩，因此有效提高了风力发电装置的寿命。
作为优选，所述风力发电机的轴承两端通过法兰固定在安装平台和支撑板上。
作为优选，本实用新型还包括太阳能电池板，所述太阳能电池板安装在上层支撑架上，所述太阳能电池板的电源输出端连接到太阳能充电控制电路板的电源输入端上，所述太阳能充电控制电路板的电源输出端连接了蓄电池和检测模块，所述太阳能充电控制电路板(PHOCOS CML10)控制太阳能电路板为蓄电池充电及为检测模块供电。
海洋上除了风力资源丰富外，太阳能资源也很丰富，本实用新型设置太阳能电池板，利用太阳能为检测模块供电，太阳能与风力发电供电，充分保障浮标的供电。
作为优选，所述上层支撑架包括三根支撑杆，所述三个支撑杆形成等边三角支撑结构。
作为优选，本实用新型包括三个太阳能电池板，三个太阳能电池板分别架设在相邻的两根支撑杆上。
三个支撑杆形成三角支撑结构，三个太阳能电池板分别安装在相邻的两根支撑杆所组成的面上，这样太阳在不同照射角度时，都有太阳能电池板接收到太阳光照，充分保障浮标的供电。
作为优选，所述检测模块包括温湿度传感器、气压计和风速仪中的一种或两种以上。
作为优选，所述检测模块还包括CNR4辐射传感器。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
本实用新型利用深海浮球使系泊缆绳漂浮在海水中，与海床隔离，因此，系泊缆绳在移动的过程中不会因与海床或海底杂物摩擦而产生破损，安全可靠。另外本实用新型设置环形安装架、安装平台和支撑板，使风力发电装置两端分别固定在安装平台和支撑板上，使得当浮标摇摆时，发电机底部轴承承受的力矩很小，甚至没有力矩，因此有效提高了风力发电装置的寿命。同时，通过合理设计上层支撑架以及太阳能电池板的布局，能够有效利用太阳能。
附图说明
图1是本实用新型的锚定装置结构示意图；
图2是本实用新型浮标浮体的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细描述。
实施例：
一种新型浮标，包括浮体10、系留支架9和锚碇装置，所述系留支架9固定在所述浮体10的下部，所述锚碇装置安装于系留支架9底部，所述锚碇装置包括系泊缆绳13和沉于海床上的拖底锚链14，所述系泊缆绳13的上端与系留支架9连接，底端与所述拖底锚链14连接，所述系泊缆绳13上设置有若干个深海浮球15。
本实用新型在系泊缆绳上设置若干个深海浮球，深海浮球可以凭借其在水中的浮力将系泊缆绳浮起，使系泊缆绳不会跟海床接触，产生摩擦导致缆绳磨损，从而延长了缆绳的寿命，减少因缆绳损坏导致锚碇系统失去锚碇作用的情况。
所述深海浮球15设置在系泊缆绳13在离海底500m处。
现有技术中，缆绳的规格多为500m/捆，将深海浮球设置在离海底500m处可以方便计量缆绳长度。
所述系泊缆绳13上设置有6-9个深海浮球。
所述系泊缆绳13的的长度为水深的1.2-1.5倍。
缆绳在拖底锚链与浮标主体之间的海水环境中，海水的流动的，而当海面上的海水流动或有海风时，浮标体也会有一定的运动趋势。
若缆绳的长度过短，则一旦海水流动速度较大或者海风较大时，缆绳与浮标体，缆绳与拖底锚链之间的相对运动趋势就会很大，进而可能导致缆绳与拖底锚链或浮标主体分离，失去锚碇作用。而若缆绳的长度太长会导致浮标可漂浮的距离过大，进而导致锚碇效果差，对浮标的作用效果产生不好的影响。本实用新型综合衡量各种因素，将系泊缆绳的长度设置为水深的1.2-1.5倍，使得缆绳既能够较好的适应海风海水流动等因素的挑战，也能够起到较好的锚碇效果。
所述系泊缆绳包括依次连接的铁链段A、锦纶绳段B和丙纶绳段C和D。
锦纶绳为沉水缆绳，丙纶绳为浮水绳，通过设置上段为锦纶绳，下段为丙纶绳使得浮标漂浮于锚碇系统上方时多余的锦缆绳不会漂浮于海面，对过往船只造成影响。
铁链段的长度为15m，锦纶绳段的长度为500m。
链段的长度为15m，锦纶绳段的长度为500m，丙纶绳的长度则根据所放置海域的水深设置，这样既可以保证锚碇系统可以随着水深变化、海风吹动等情况下仍能发挥锚碇作用，也较节省成本。
所述浮体10上安装有上层支架7，所述上层支架7上安装有环形安装架11，所述上层支架7内架设了支撑板6，所述环形安装架11内接有安装平台4，所述安装平台4上设有检测模块，所述检测模块用于采集海洋浮标所放置的海域中的环境信息以及浮标工作时的温度，所述安装平台4和支撑板6之间设有风力发电装置5，所述风力发电装置5的两端分别固定在安装平台4和支撑板6上，所述风力发电装置5的电源输出端连接到风能充电控制电路板的电源输入端上，所述风能充电控制电路板的电源输出端分别与蓄电池和检测模块连接，控制风力发电装置5为蓄电池供电及为检测模块供电。
现有技术没有考虑到当风力发电装置安装在浮标上时，风力发电装置会随着浮标的摇摆而摇摆，而浮标的摇摆频率很高，在风力发电装置只有底部固定的情况下，当浮标摇摆时，发电机底部轴承会承受很大的力矩，容易导致风力发电装置损坏。而本实用新型中，设置环形安装架、安装平台和支撑板，使风力发电装置两端分别固定在安装平台和支撑板上，使得当浮标摇摆时，发电机底部轴承承受的力矩很小，甚至没有力矩，因此有效提高了风力发电装置的寿命。
所述风力发电机5的轴承的两端通过法兰安装在安装平台4和支撑板6上。
本实施例还包括太阳能电池板8，所述太阳能电池板8安装在上层支撑架7上，所述太阳能电池板8的电源输出端连接到太阳能充电控制电路板的电源输入端上，所述太阳能充电控制电路板的电源输出端连接了蓄电池和检测模块，所述太阳能充电控制电路板控制太阳能电路板为蓄电池充电及为检测模块供电。
海洋上除了风力资源丰富外，太阳能资源也很丰富，本实用新型设置太阳能电池板，利用太阳能为检测模块供电，太阳能与风力发电供电，充分保障浮标的供电。
所述上层支撑架7包括三根支撑杆，所述三个支撑杆形成等边三角支撑结构。
本实用新型包括三个太阳能电池板8，三个太阳能电池板8分别架设在相邻的两根支撑杆上。
三个支撑杆形成三角支撑结构，三个太阳能电池板分别安装在相邻的两根支撑杆所组成的面上，这样太阳在不同照射角度时，都有太阳能电池板接收到太阳光照，充分保障浮标的供电。
所述检测模块包括温湿度传感器、气压计和风速仪中的一种或两种以上。
所述检测模块还包括CNR4辐射传感器。
本实施例中，风力发电装置的型号为JD-鼠笼式垂直轴400W，所述太阳能电池板的型号为PMS45W，风能充电控制板型号为JD-FGK200，太阳能充电控制板型号为PHOCOSCML10，温湿度传感器的型号为HMP155A、气压计的型号为Setra278、风速仪的型号为YOUNG05106。

Claims (7)

1.一种新型浮标，包括浮体、系留支架和锚碇装置，所述系留支架固定在所述浮体的下部，所述锚碇装置安装于系留支架底部，其特征在于，所述锚碇装置包括系泊缆绳和沉于海床上的拖底锚链，所述系泊缆绳的上端与系留支架连接，底端与所述拖底锚链连接，所述系泊缆绳上设置有若干个深海浮球；
所述深海浮球设置在系泊缆绳在离海底500m处；铁链段的长度为15m，锦纶绳段的长度为500m；
所述浮体上安装有上层支架，所述上层支架上安装有环形安装架，所述上层支架内架设了支撑板，所述环形安装架内接有安装平台，所述安装平台上设有检测模块，所述检测模块用于采集海洋浮标所放置的海域中的环境信息以及浮标工作时的温度，所述安装平台和支撑板之间设有风力发电装置，所述风力发电装置两端分别固定在安装平台和支撑板，所述风力发电装置的电源输出端连接到风能充电控制电路板的电源输入端上，所述风能充电控制电路板的电源输出端分别与蓄电池和检测模块连接，控制风力发电装置为蓄电池供电及为检测模块供电。
2.根据权利要求1所述的一种新型浮标，其特征在于，所述系泊缆绳上设置有6-9个深海浮球。
3.根据权利要求1所述的一种新型浮标，其特征在于，所述系泊缆绳包括依次连接的铁链段、锦纶绳段和丙纶绳段。
4.根据权利要求1所述的一种新型浮标，其特征在于，所述风力发电机的轴承两端通过法兰固定在安装平台和支撑板上。
5.根据权利要求1所述的一种新型浮标，其特征在于，还包括太阳能电池板，所述太阳能电池板安装在上层支撑架上，为检测模块供电，所述太阳能电池板的电源输出端连接到太阳能充电控制电路板的电源输入端上，所述太阳能充电控制电路板的电源输出端连接了蓄电池和检测模块，充电控制电路板控制太阳能电路板为蓄电池充电及为检测模块供电。
6.根据权利要求1所述的一种新型浮标，其特征在于，所述检测模块包括温湿度传感器、气压计和风速仪中的一种或两种以上。
7.根据权利要求1所述的一种新型浮标，其特征在于，所述检测模块还包括CNR4辐射传感器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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