CN210852807U - 一种能够测量水文数据的浮标 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种能够测量水文数据的浮标，包括照明组件、数据采集组件、电源组件、浮体、架筒及设备箱；所述架筒设置在浮体上端，架筒内设置有第一中空通道，浮体内设置有第二中空通道，第一中空通道和第二中空通道同轴；电源组件包括移动轴、阻力块、弹簧件、发电机及蓄电池；移动轴一侧设置有齿条，齿条和发电机连接的齿轮啮合；本实用新型利用波浪的上下移动，通过移动轴的上下往复移动，通过齿条带动齿轮旋转，实现动能转化电能；本实用新型不仅能够标示航道范围、指示障碍物、夜间指引航行，同时具有对水文数据监测功能，有效利用自然资源，延长设备的有效工作时间。

Description

一种能够测量水文数据的浮标

技术领域

本实用新型涉及航标技术领域，具体地说是一种能够测量水文数据的浮标。

背景技术

浮标，指浮于水面的一种航标，是锚定在指定位置，用以标示航道范围、指示浅滩、碍航物或表示专门用途的水面助航标志。浮标在航标中数量最多，应用广泛，设置在难以或不宜设立固定航标之处。

随着科学发展和社会进步，人们对海洋开发使用的力度逐步加强，尤其是近岸部分海域污染比较严重，对海洋有效监测显得格外重要。海洋浮标作为海洋监测的主要手段，以其可靠性高、稳定性好、相对高效的优势，海洋浮标成为海洋研究中重要的水文气象数据收集设备，由于海洋浮标远离陆地工作，传统海洋浮标普遍存在易腐蚀、需定期换电池等问题，一定程度影响其正常工作。

如中国专利CN203486099U公开了一种浮标，包括浮标主体和通过绳索连接在浮标主体下部的锚，所述浮标主体包括三棱锥形状的浮标头部；连接在浮标头部下面的长方体或圆柱体形状的浮标中部；和连接在浮标中部下面的半球状的浮标底座；所述浮标头部的顶端设置有浮标灯，浮标头部的表面设置有太阳能电池板；浮标底座内部设置有蓄电池和控制器。中国专利CN205168819U一种航标灯浮标标体结构，包括浮标本体、太阳能板，浮标本体包括上浮标本体与下浮标本体，上浮标本体的横截面为正梯形，下浮标本体的横截面为倒梯形，上浮标本体与下浮标本体连在一起，上浮标本体顶部设有航标灯安装部位，太阳能板采用螺丝固定在上浮标本体顶部及顶部两侧外壁上，下浮标本体下方设有底座，底座外形为长方体，浮标本体内部设有空腔，空腔内部中心设有竖直放置的电池筒，电池筒的底部安有电池。上述专利的浮标供电系统均通过太阳能电池板和蓄电池组合的方式，但如果联系阴雨天气就容易出现供电不足的问题，影响浮标的正常工作，且上述浮标均只是实现简单的航道指引功能，功能单一。

因此，如何提供一种能够测量水文数据的浮标，以实现对水文数据的测量，减少不必要的能量消耗，延长设备的有效工作时间，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种能够测量水文数据的浮标，对水文数据的测量，减少不必要的能量消耗，延长设备的有效工作时间。

为了达到上述目的，本申请提供如下技术方案。

一种能够测量水文数据的浮标，包括照明组件、数据采集组件、电源组件、浮体、架筒及设备箱；

所述架筒设置在所述浮体上端，所述架筒内设置有第一中空通道，所述浮体内设置有第二中空通道，所述第一中空通道和第二中空通道同轴；

所述设备箱设置在所述浮体上端，且位于所述架筒四周；所述照明组件通过连接件固定在所述架筒上端的平台上。

优选地，所述电源组件包括移动轴、阻力块、弹簧件、发电机及蓄电池；所述发电机和蓄电池均设置在所述设备箱内；

所述移动轴一端连接所述阻力块，所述阻力块设置在水下，另一端连接所述弹簧件，所述弹簧件设置在所述第一中空通道内，且所述弹簧件上端通过固定块固定在所述架筒顶端。

优选地，所述移动轴一侧设置有齿条，所述发电机连接有齿轮，所述齿条和所述齿轮啮合，所述齿轮设置在所述设备箱内。

优选地，所述第二中空通道下端设置有限位环，所述限位环位于所述移动轴四周，且可拆卸的方式固定在所述浮体下端；

所述移动轴四周设置有卡环，所述卡环与所述限位环配合，用于限制移动轴向下移动的相对位置。

优选地，所述照明组件包括照明灯、灯罩、支撑杆及灯座，所述照明灯安装在所述灯座上，所述灯罩通过支撑杆固定在所述灯座上，且位于所述照明灯顶端。

优选地，所述数据采集组件包括水质检测仪、温盐深测量仪和海流计，所述水质检测仪、温盐深测量仪和海流计的主体均设置在所述设备箱内，其所连接的探头均通过所述浮体上设置的测量孔伸入水下。

优选地，所述数据采集组件还包括雨量计，所述雨量计设置在所述平台上。

优选地，该浮标还包括雷达反射器和避雷针，所述雷达反射器和避雷针均设置在所述平台上。

优选地，所述架筒和设备箱为表面具有耐腐蚀层的铝材质。

本实用新型所获得的有益技术效果：

1)本实用新型解决了现有技术中浮标功能单一、需定期换电池的缺陷，本实用新型不仅能够标示航道范围、指示障碍物、夜间指引航行，同时具有对水文数据监测功能，利用波浪供电，有效利用自然资源，减少不必要的能量消耗，延长设备的有效工作时间；2) 本实用新型中通过利用波浪的上下移动，阻力块与浮体相比运动活动较小，产生阻力块与浮体的相对移动，再通过齿条带动齿轮旋转，进而带动发电机的转轴转动，实现动能转化电能；3)本实用新型中通过设置限位环和卡环，限制移动轴向下移动的相对位置，起到安全保护作用。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，从而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下以本申请的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

根据下文结合附图对本申请具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本申请的上述及其他目的、优点和特征。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实施例公开的一种能够测量水文数据的浮标的立体图；

图2为本实施例公开的能够测量水文数据的浮标的剖视图；

图3为本实施例公开的浮体底部的结构示意图。

在以上附图中：1、浮体；2、架筒；3、设备箱；4、第一中空通道；5、第二中空通道；6、移动轴；7、阻力块；8、弹簧件；9、发电机；10、齿条；11、齿轮；12、限位环； 13、卡环；14、照明灯；15、灯罩；16、支撑杆；17、灯座；18、平台；19、测量孔；20、雨量计；21、避雷针；22、固定块。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本申请的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本申请的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，实施例中省略了对已知功能和构造的描述。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含。

实施例1

如附图1所示，一种能够测量水文数据的浮标，包括照明组件、数据采集组件、电源组件、浮体1、架筒2、设备箱3、控制器及通讯模块；所述控制器和通讯模块设置在所述设备箱3内。

所述照明组件包括照明灯14、灯罩15、支撑杆16及灯座17，所述灯座17通过螺栓固定在所述架筒2上端的平台18上，所述照明灯14安装在所述灯座17上，所述灯罩15 通过支撑杆16固定在所述灯座17上，且位于所述照明灯14顶端；所述照明灯14与所述控制器连接，控制所述照明灯14在夜间或能见度低时开启照明，指引船舶安全航行，发出能够规定的灯光颜色和闪光频率，达到规定的照射角度和能见距离。

可替代的，所述灯座17通过焊接或其它连接件的方式固定在所述架筒2上端的平台 18上。

所述灯座17和架筒2内均设置有线孔，且线孔相通，实现平台18上的器件与所述设备箱3内的控制器线性连接。

所述架筒2和设备箱3为铝材质，且表面设置有耐腐蚀层，所述设备箱3设置在所述浮体1上端，且位于所述架筒2四周。

所述架筒2设置在所述浮体1上端，所述架筒2内设置有第一中空通道4，所述浮体1内设置有第二中空通道5，所述第一中空通道4和第二中空通道5同轴，且其内部相通，所述第一中空通道4和第二中空通道5的表面均设置有耐腐蚀层，以防止海水腐蚀。

如附图2所示，所述电源组件包括移动轴6、阻力块7、弹簧件8、发电机9及蓄电池；所述发电机9和蓄电池均设置在所述设备箱3内，所述发电机9连接有电源管理器，通过电源管理器为各仪器设备供电，所述电源管理器与所述蓄电池组连接，实现给蓄电池组充电，当夜间或阴雨天气时，蓄电池组能够通过电源管理器给仪器设备供电。

所述移动轴6一端连接所述阻力块7，所述阻力块7设置在水下，所述阻力块7由不锈钢等重型材料制成，使浮体1的下半部分比上半部分重，进而使浮体1始终垂直于水面；所述阻力块7在水中上下移动时会受阻力，其形状为预定直径的圆形，或预定的多边形形状；所述移动轴6另一端连接所述弹簧件8，以允许移动轴6弹性地上下移动，所述弹簧件8设置在所述第一中空通道4内，弹簧件8的弹性模量根据浮体1的大小和阻力块7的重量确定，且所述弹簧件8上端通过固定块22固定在所述架筒2顶端。

所述移动轴6一侧设置有齿条10，所述发电机9的转轴连接有齿轮11，所述齿轮11设置在所述设备箱3内，所述齿条10和所述齿轮11啮合，随着波浪的上下移动，阻力块 7相比浮体1移动的范围小，使阻力块7和浮体1之间发生相对移动，齿条10带动齿轮11 旋转，通过移动轴6的直线往复运动，发电机9利用齿轮11的旋转运动产生电能，且无论齿轮11旋转方向如何，发电机9均能够实现动能转换为电能。

所述移动轴6、弹簧件8、齿条10、齿轮11均为耐腐蚀材料，以防止海水腐蚀。

参见附图2，进一步的，所述第二中空通道5下端设置有限位环12，所述限位环12位于所述移动轴6四周，且可拆卸的方式固定在所述浮体1下端；所述移动轴6四周设置有卡环13，所述卡环13位于所述齿条10下端，所述卡环13与所述限位环12配合，用于限制移动轴6向下移动的相对位置，起到安全保护作用。

所述数据采集组件包括水质检测仪、温盐深测量仪和海流计，所述水质检测仪、温盐深测量仪和海流计的主体均设置在所述设备箱3内，其所连接的探头均通过所述浮体1上设置的测量孔19伸入水下，如附图3所示，所述水质检测仪、温盐深测量仪和海流计的主体与所述控制器连接，所述控制器将采集的数据通过通讯模块发送给航道管理控制中心。

所述控制器能够定时控制数据采集组件采集数据，相比实时监测减少电能消耗。

进一步的，所述数据采集组件还包括雨量计20，所述雨量计20设置在所述平台18上，所述雨量计20与所述控制器连接。

进一步的，该浮标还包括雷达反射器、避雷针21及GPS定位器，所述雷达反射器和避雷针21均设置在所述平台18上，所述雷达反射器便于当船舶靠近时，测定装有雷达反射器的航标时，在雷达荧光屏上易于区分和发现该航标；所述避雷针21用于防止被雷击等危险现象的发生；所述GPS定位器设置在所述设备箱3内，且与所述控制器连接。

需要说明的是，所述控制器和通讯模块的使用均为本领域技术人员的公知常识，所述航道管理控制中心作为本实用新型的应用，不作为保护范围，故在此不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，其并非因此限制本实用新型的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，通过常规的替代或者能够实现相同的功能在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下对这些实施例进行变化、修改、替换、整合和参数变更均落入本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种能够测量水文数据的浮标，其特征在于，包括照明组件、数据采集组件、电源组件、浮体(1)、架筒(2)及设备箱(3)；

所述架筒(2)设置在所述浮体(1)上端，所述架筒(2)内设置有第一中空通道(4)，所述浮体(1)内设置有第二中空通道(5)，所述第一中空通道(4)和第二中空通道(5)同轴；

所述设备箱(3)设置在所述浮体(1)上端，且位于所述架筒(2)四周；所述照明组件通过连接件固定在所述架筒(2)上端的平台(18)上。

2.根据权利要求1所述的能够测量水文数据的浮标，其特征在于，所述电源组件包括移动轴(6)、阻力块(7)、弹簧件(8)、发电机(9)及蓄电池；所述发电机(9)和蓄电池均设置在所述设备箱(3)内；

所述移动轴(6)一端连接所述阻力块(7)，所述阻力块(7)设置在水下，另一端连接所述弹簧件(8)，所述弹簧件(8)设置在所述第一中空通道(4)内，且所述弹簧件(8)上端通过固定块(22)固定在所述架筒(2)顶端。

3.根据权利要求2所述的能够测量水文数据的浮标，其特征在于，所述移动轴(6)一侧设置有齿条(10)，所述发电机(9)连接有齿轮(11)，所述齿条(10)和所述齿轮(11)啮合，所述齿轮(11)设置在所述设备箱(3)内。

4.根据权利要求2所述的能够测量水文数据的浮标，其特征在于，所述第二中空通道(5)下端设置有限位环(12)，所述限位环(12)位于所述移动轴(6)四周，且可拆卸的方式固定在所述浮体(1)下端；

所述移动轴(6)四周设置有卡环(13)，所述卡环(13)与所述限位环(12)配合，用于限制移动轴(6)向下移动的相对位置。

5.根据权利要求1-4任一项所述的能够测量水文数据的浮标，其特征在于，所述照明组件包括照明灯(14)、灯罩(15)、支撑杆(16)及灯座(17)，所述照明灯(14)安装在所述灯座(17)上，所述灯罩(15)通过支撑杆(16)固定在所述灯座(17)上，且位于所述照明灯(14)顶端。

6.根据权利要求1-4任一项所述的能够测量水文数据的浮标，其特征在于，所述数据采集组件包括水质检测仪、温盐深测量仪和海流计，所述水质检测仪、温盐深测量仪和海流计的主体均设置在所述设备箱(3)内，其所连接的探头均通过所述浮体(1)上设置的测量孔(19)伸入水下。

7.根据权利要求6所述的能够测量水文数据的浮标，其特征在于，所述数据采集组件还包括雨量计(20)，所述雨量计(20)设置在所述平台(18)上。

8.根据权利要求1-4任一项所述的能够测量水文数据的浮标，其特征在于，该浮标还包括雷达反射器和避雷针(21)，所述雷达反射器和避雷针(21)均设置在所述平台(18)上。

9.根据权利要求1-4任一项所述的能够测量水文数据的浮标，其特征在于，所述架筒(2)和设备箱(3)为表面具有耐腐蚀层的铝材质。

Images