CN210284530U - 一种基于海洋浮标的折叠式近海剖面观测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于海洋浮标的折叠式近海剖面观测装置，液压动力模块安装在海洋浮标体上，折叠伸缩模块包括轨道及多组呈剪叉结构的折叠杆，轨道安装在海洋浮标体上，各组呈剪叉结构的折叠杆相互铰接，位于顶端的一组呈剪叉结构的折叠杆的上端一侧铰接于轨道内，另一侧与轨道滑动连接、并与液压动力模块的输出端相连，位于顶端的该组折叠杆的下端与下方相邻组的折叠杆铰接；位于末端的末端折叠杆的下端连接有水下观测模块，上端与位于上方相邻组的折叠杆铰接；位于顶端与末端之间的各组折叠杆的上下两端分别与上下相邻组的折叠杆铰接。本实用新型具有可拆卸能力强、维修更换方便、可推广性强等优点。

Description

一种基于海洋浮标的折叠式近海剖面观测装置

技术领域

本实用新型属于近海海洋剖面观测领域，具体地说是一种基于海洋浮标的折叠式近海剖面观测装置。

背景技术

海洋科学是一门基于观测的科学。目前，海洋观测技术发展迅猛，海洋科学考察船、海洋资料浮标、坐底式潜标、水下滑翔机、水下绞车等海洋调查和观测技术手段都取得了前所未有的发展。

但对于我国浅海区域剖面观测数据的长序列、连续、实时的获取成为我国剖面水体环境研究的关键瓶颈。科学考察船采用走航式观测方式，不能长期定点进行数据采集；海洋资料浮标的观测范围主要集中在海表层和海气通量观测等；海底观测主要是依靠坐底潜标或海底有缆观测网；近年来，水下滑翔机和水下绞车一直充当海洋水体剖面观测方面的中坚力量，但是水下滑翔机成本高且易丢失，水下绞车则存在定期能源补充的问题和拖网渔船的威胁。

实用新型内容

为了解决现有近海剖面观测存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种基于海洋浮标的折叠式近海剖面观测装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型包括海洋浮标体、液压动力模块、折叠伸缩模块及水下观测模块，其中液压动力模块安装在海洋浮标体上，所述折叠伸缩模块包括轨道及多组呈剪叉结构的折叠杆，该轨道安装在海洋浮标体上，各组呈剪叉结构的折叠杆相互铰接，位于顶端的一组呈剪叉结构的折叠杆的上端一侧铰接于所述轨道内，另一侧与轨道滑动连接、并与所述液压动力模块的输出端相连，位于顶端的该组折叠杆的下端与下方相邻组的折叠杆铰接；位于末端的末端折叠杆的下端连接有所述水下观测模块，上端与位于上方相邻组的折叠杆铰接；位于顶端与末端之间的各组折叠杆的上下两端分别与上下相邻组的折叠杆铰接；所述液压动力模块驱动折叠伸缩模块伸缩，进而带动所述水下观测模块升降；

其中：所述液压动力模块包括液压杆及接头件，该液压杆安装在所述海洋浮标体上，输出方向与海洋浮标体的水平轴线重合，所述接头件的一端与液压杆的输出端相连，另一端插设于所述轨道内，并与位于顶端的一组呈剪叉结构的折叠杆的上端另一侧相连；

所述轨道为条形轨道，其长度方向与所述液压杆的输出方向相同；

所述液压杆安装于海洋浮标体水平投影的中间位置；

每组呈剪叉结构的折叠杆包括两根长度相同的折叠杆，两根折叠杆中间部位相铰接、伸长状态呈“X”型，每根折叠杆的上下两端分别与相邻组的折叠杆铰接。

本实用新型的优点与积极效果为：

本实用新型依托海洋浮标体作为载体，克服海洋环境复杂和能源供给不足的缺点，同时海洋浮标体作为显著标志物有效降低了被渔船破坏的风险，实现对近海水体进行安全可靠的长期、连续、定点、实时剖面观测，并具有可拆卸能力强、维修更换方便、可推广性强等优点。

附图说明

图1为本实用新型处于伸长工作状态的结构示意图；

图2为本实用新型处于回收工作状态的结构示意图；

图3为本实用新型的结构俯视图；

图4为本实用新型折叠伸缩模块处于伸长工作状态的结构示意图；

图5为本实用新型折叠伸缩模块处于回收工作状态的结构示意图；

其中：1为海洋浮标体，101为浮力舱，102为电池舱，103为设备舱；

2为液压动力模块，201为液压杆，202为接头件；

3为折叠伸缩模块，301为折叠杆，302为轨道，303为铰接件，304末端折叠杆；

4为水下观测模块。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

如图1～5所示，本实用新型包括海洋浮标体1、液压动力模块2、折叠伸缩模块3及水下观测模块4，其中液压动力模块2安装在海洋浮标体1上，本实用新型的海洋浮标体1为现有技术，包括浮力舱101、电池舱102及设备舱103，海洋浮标体1负责搭载整套折叠式近海剖面观测装置，负责搭载海洋观测传感器完成海洋表层各项参数的观测，并提取实时的风、浪、流数据以判断此时海况是否达到折叠式近海剖面观测装置的运动要求，并负责将水下观测模块4观测到的水体剖面数据进行实时读取和发送到陆地上的岸站数据接收系统。

液压动力模块2负责控制折叠伸缩模块3的运动，包括液压杆201及接头件202，该液压杆201固定在海洋浮标体1的设备舱103内，位于海洋浮标体1水平投影的中间位置；液压杆201的安装位置必须与轴线重合(即输出方向与海洋浮标体1的水平轴线重合)。液压杆201负责提供动力来源，推动折叠伸缩模块3。接头件202的一端与液压杆201的输出端相连，另一端插设于轨道302内，并与折叠伸缩模块3的折叠杆301连接。

折叠伸缩模块3包括轨道302及多组呈剪叉结构的折叠杆301，该轨道302固定在海洋浮标体1上，本实施例的轨道302为条形轨道，其长度方向与液压杆201的输出方向相同。各组呈剪叉结构的折叠杆301包括两根长度相同的折叠杆，两根折叠杆中间部位相铰接、伸长状态呈“X”型，每根折叠杆的上下两端均设有铰接件303、用于分别与相邻组的折叠杆铰接。位于顶端的一组呈剪叉结构的折叠杆301的上端一侧(右侧)铰接于轨道302内，另一侧(左侧)与轨道302滑动连接、并与液压杆201的输出端连接的接头件202的另一端铰接，位于顶端的该组折叠杆301的下端与下方相邻组的折叠杆铰接。位于末端的末端折叠杆304的下端连接有水下观测模块4(本实用新型的水下观测模块4为现有技术)，上端与位于上方相邻组的折叠杆铰接。位于顶端与末端之间的各组折叠杆的上下两端分别与上下相邻组的折叠杆铰接。折叠伸缩模块3在液压动力模块2的推动下，顶部只能沿着轨道302进行水平方向移动，从而实现整个折叠伸缩模块3的伸长；液压动力模块2推到指定位置后，折叠伸缩模块3也伸长到指定长度，如图3所示的状态；在此过程中，搭载于水下观测模块4内的水下观测传感器则全程进行观测工作，获取整个水体的各项环境参数。当液压动力模块2收回时，折叠伸缩模块3的位于顶端的一组呈剪叉结构的折叠杆301在液压动力模块2的作用下向左移动，从而整套折叠伸缩模块3向上收缩、折叠，如图4所示的状态。在浮标上如图2所示的状态，水下观测模块4的下端在海洋浮体1的底部，这样设计的好处是有效避免海洋漂流渔网的缠绕从而导致的水下设备的损坏或丢失，保证的设备安全。

本实用新型的工作原理为：

本实用新型观测装置的工作过程分为两个阶段，下降阶段和上升阶段。

下降阶段：海洋浮标体1根据实时海况信息，若风、浪、流数值较小，达到本实用新型的运行要求，则液压动力模块2开始运动，液压杆201伸长，位于顶端的一组呈剪叉结构的折叠杆301沿着轨道302向右运动，折叠伸缩模块3伸长，水下观测模块4下降；水下观测模块4上搭载的水下观测传感器开始工作，获取整个过程中水体剖面的各项参数，水下观测模块4获取到剖面数据通过有线方式实时传输到海洋浮标体1上，再海洋浮标体1经过无线传输方式将数据实时传输到陆地上的数据接收系统，完成数据采集。

上升阶段：当水下观测模块4下降到指定位置，液压动力模块2停止伸长，并开始回收，液压杆201回收时带动位于顶端的一组呈剪叉结构的折叠杆301向左运动，折叠伸缩模块3回收，水下观测模块4上升；当水下观测模块4回收到海洋浮标体1的底部时，本实用新型完成一个周期的工作；根据海洋浮标体1采集的实时海况信息情况等待适合下一次工作的时间。

本实用新型是以大型海洋观测浮标为载体，采用折叠伸缩式结构，通过液压动力装置控制其运动，利用搭载的有线水下实时观测传感器，进行剖面水体环境的精确、实时、连续观测，并将观测数据实时传输到浮标后发送至陆地上的岸站数据接收系统，实现在办公室对水体剖面观测数据进行实时分析处理，大大提高数据正确性和实效性。

Claims (5)

1.一种基于海洋浮标的折叠式近海剖面观测装置，其特征在于：包括海洋浮标体(1)、液压动力模块(2)、折叠伸缩模块(3)及水下观测模块(4)，其中液压动力模块(2)安装在海洋浮标体(1)上，所述折叠伸缩模块(3)包括轨道(302)及多组呈剪叉结构的折叠杆(301)，该轨道(302)安装在海洋浮标体(1)上，各组呈剪叉结构的折叠杆(301)相互铰接，位于顶端的一组呈剪叉结构的折叠杆(301)的上端一侧铰接于所述轨道(302)内，另一侧与轨道(302)滑动连接、并与所述液压动力模块(2)的输出端相连，位于顶端的该组折叠杆(301)的下端与下方相邻组的折叠杆铰接；位于末端的末端折叠杆(304)的下端连接有所述水下观测模块(4)，上端与位于上方相邻组的折叠杆铰接；位于顶端与末端之间的各组折叠杆的上下两端分别与上下相邻组的折叠杆铰接；所述液压动力模块(2)驱动折叠伸缩模块(3)伸缩，进而带动所述水下观测模块(4)升降。

2.根据权利要求1所述基于海洋浮标的折叠式近海剖面观测装置，其特征在于：所述液压动力模块(2)包括液压杆(201)及接头件(202)，该液压杆(201)安装在所述海洋浮标体(1)上，输出方向与海洋浮标体(1)的水平轴线重合，所述接头件(202)的一端与液压杆(201)的输出端相连，另一端插设于所述轨道(302)内，并与位于顶端的一组呈剪叉结构的折叠杆(301)的上端另一侧相连。

3.根据权利要求2所述基于海洋浮标的折叠式近海剖面观测装置，其特征在于：所述轨道(302)为条形轨道，其长度方向与所述液压杆(201)的输出方向相同。

4.根据权利要求2所述基于海洋浮标的折叠式近海剖面观测装置，其特征在于：所述液压杆(201)安装于海洋浮标体(1)水平投影的中间位置。

5.根据权利要求1所述基于海洋浮标的折叠式近海剖面观测装置，其特征在于：每组呈剪叉结构的折叠杆(301)包括两根长度相同的折叠杆，两根折叠杆中间部位相铰接、伸长状态呈“X”型，每根折叠杆的上下两端分别与相邻组的折叠杆铰接。

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