CN220842898U - 一种可伸缩式海上信息平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可伸缩式海上信息平台，属于海上信息平台的技术领域，包括综合试验信息塔、主浮体和水下悬挂桩；综合试验信息塔用于安装水上使用的信息设备和垂直风力发电设备；主浮体系留在固定水域；主浮体为盘式浮式结构，主浮体内部设有海洋综合测试设备，主浮体顶板上设有太阳能发电设备；水下悬挂桩通过提升装置吊装在主浮体下方；水下悬挂桩包括桁架和若干个垂直制荡平台，水下部分的垂直制荡平台安装的试验测试设备和/或洋流能及波浪能发电设备与提升装置分别相连；垂直风力发电设备、太阳能发电设备和洋流能及波浪能发电设备为海上信息平台供电。本实用新型具有稳定性高、搭载载荷空间大、绿色环保、来回拖运方便等特点。

Description

一种可伸缩式海上信息平台

技术领域

本实用新型涉及海上信息平台的技术领域，具体涉及一种可伸缩式海上信息平台。

背景技术

海洋有着重要的战略地位，它是资源的宝库，可以给人类提供极为丰富的食物和巨大储量的多种资源；它是交通的要道，可以为人类隔海交流提供最为经济便捷的运输途径；它是现代高科技研究的基地，是人类探索自然奥秘、发展高科技产业的重要领域。海洋是地球上最重要的环境,也是人类未来发展的根本,海洋监测高技术现已成为世界各海洋国家研究发展的重点。

现在常见的海洋监测平台如单柱式平台和浮动式海洋浮标，但是均具有高成本、技术难度大的问题。

单柱式平台海底数据中心的局限性：

1.成本昂贵：海底数据中心需要高额的建设成本，包括购买海底服务器、布线、电源装置、通信设备等，这些设备成本都不低。

2.技术难度大：海底数据中心的建设需要高技术水平，需要具备海洋环境下的建设、抗潮汛、抗海浪、抗噪声等技术，这些技术水平都较高。

3.安全性差：海底环境复杂，很容易出现潮水、海浪、噪声、水温变化等影响，这些都会影响数据中心的安全性。

4.运维困难：海底数据中心的维护和维修都非常困难，由于海底的环境条件较差，需要特殊的技术和设备才能进行运维，这些成本也较高。

目前的浮动式海洋浮标功能单一，结构强度低，适合在海况好区域部署。由于浮动式海洋浮标常年受海水侵蚀，不断对抗潮汐和海风的推搡，甚至需要抵抗台风，对浮动式海洋浮标的碰撞性能要求非常高，但目前浮动式海洋浮标所用的材料和工艺并不能很好的满足其耐碰撞性能，而目前的新材料新工艺成本高昂，不适宜使用在浮动式海洋浮标上。此外，浮动式海洋浮标需要定期进行防腐处理，维护成本高。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的不足，本实用新型提供了一种可伸缩式海上信息平台，具有稳定性高、搭载载荷空间大、绿色环保等特点，实现风光互补供能，低碳持续发展。生态友好用海，无须用海审批。低成本向海延伸，示范效应强。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种可伸缩式海上信息平台，所述海上信息平台包括综合试验信息塔、主浮体和水下悬挂桩；所述综合试验信息塔安装在所述主浮体上，用于安装水上使用的信息设备和垂直风力发电设备；所述主浮体通过锚系泊设备系留在固定水域；所述主浮体为盘式浮式结构，所述主浮体内部设有海洋综合测试设备，所述主浮体顶板上设有太阳能发电设备；所述主浮体上设有提升装置，所述水下悬挂桩通过所述提升装置吊装在所述主浮体下方；所述水下悬挂桩包括桁架和若干个垂直制荡平台，若干个所述垂直制荡平台上下间隔设置在所述桁架中间，水下部分的所述垂直制荡平台用于安装试验测试设备和/或洋流能及波浪能发电设备，所述试验测试设备和所述洋流能及波浪能发电设备与所述提升装置分别相连；所述垂直风力发电设备、所述太阳能发电设备和所述洋流能及波浪能发电设备分别通过储能装置储能，所述储能装置为所述海上信息平台供电。

进一步地，所述桁架由多根垂直设置的管柱和多根斜向设置的支撑管组成；在相邻所述管柱之间多根所述支撑管两两一组以交叉形式上下设置在相邻所述管柱之间，且所述支撑管的两端与所述管柱分别相连。

进一步地，所述支撑管的两端分别通过插销与所述管柱锁紧；所述垂直制荡平台四周分别通过所述插销与所述管柱锁紧。

进一步地，所述主浮体周围下部均布多个带缆桩，所述锚系泊设备为锚固，所述带缆桩与所述锚固相连。

进一步地，所述锚固包括第一系留链、系留浮筒、第二系留链和鱼雷锚；所述带缆桩通过所述第一系留链与所述系留浮筒相连，所述系留浮筒通过所述第二系留链与所述鱼雷锚相连；所述鱼雷锚锚在海底；所述第二系留链长度为N倍所述第一系留链长度。

进一步地，所述鱼雷锚为动力型鱼雷锚。

进一步地，所述第一系留链和所述第二系留链分别通过卸扣与所述带缆桩、所述系留浮筒和所述鱼雷锚相连。

进一步地，两个拖桩对称设置在所述主浮体周围下部，所述拖桩用于与拖曳设备相连。

进一步地，所述主浮体包括水密舱壁、强框架结构和环型水密围壁，所述主浮体通过放射状的所述水密舱壁、所述强框架结构和三道所述环型水密围壁自外而内分成八格外浮力舱、四格仪器舱、四格内浮舱及中心竖井；

所述主浮体的盘底为喇叭开口形式，与海水相通；所述主浮体顶部设有顶板，所述太阳能发电设备安装在所述顶板上；所述中心竖井正上方为桅屋，所述综合试验信息塔设置在所述桅屋顶部。

进一步地，所述综合试验信息塔由管架组合而成；所述综合试验信息塔由上向下依次设置信息平台、普通平台、转换平台、中间平台和塔基平台；所述信息平台设有通导雷达、光电监测、远程通信设备、船舶自动识别设备AIS。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的可伸缩式海上信息平台结构简单，成本低，运维简单，具有稳定性高、载荷搭载空间大、来回拖运方便、绿色环保等特点，实现生态友好用海，无须用海审批。

本实用新型通过在主浮体下方放置水下悬挂桩，以及系留的锚固，可增加本平台的稳定性。水下悬挂桩可通过提升装置整体升降移动,实现本海上信息平台的伸缩功能,当海况恶化时,水下悬挂桩可整体提升至主浮体内,便于将整个海上信息平台拖回避风港池内,避免风险，来回拖运方便。另外,水下悬挂桩的垂直制荡平台内搭载的设备还可利用提升装置升降,以保证各个设备处于工作所需的工况中。水下悬挂桩的桁架由管柱和支撑管组成，支撑管与管柱通过插销进行锁紧，拆装便捷。

本实用新型在综合试验信息塔和水下悬挂桩内均分成多层平台，扩大了载荷搭载空间。

本实用新型利用垂直风力发电设备和太阳能发电设备发电，实现风光互补供能，同时，还使用水底的洋流和波浪能发电，在无风微光的极端状态下进行电能的维持，整个平台做到零碳效应。

本实用新型的鱼雷锚为动力型鱼雷锚，具有安装效率高、水深影响小、安装成本低等优点，可提供超大的垂向抓力，改变了原有的自由落体式安装方式，适合更多水深条件；彻底改变了现有鱼雷锚的工作原理，安装深度可以人为控制；能够承受垂向拉拔力，垂向拉拔的抗拔比大，布锚快速，可直接减少鱼雷锚和系留链的重量，拔锚力小，回收轻松方便，不易发生断链；鱼雷锚回收后，锚体不会黏附泥沙，减少清理工作。

附图说明

图1为本实用新型可伸缩式海上信息平台在海水中用鱼雷锚固定安装的总体示意图；

图2为本实用新型可伸缩式海上信息平台在海水中用鱼雷锚固定安装的组成示意图；

图3为本实用新型中主浮体的组成示意图；

图4为本实用新型中水下悬挂桩的组成示意图；

图5为本实用新型中水下悬挂桩的组成俯视图；

图6为本实用新型中锚固部分俯视示意图。

其中：1-试验信息塔、11-信息平台、12-普通平台、13-转换平台、14-中间平台、15-塔基平台、2-主浮体、21-八格外浮力舱、22-四格仪器舱、23-四格内浮舱、24-中心竖井、25-带缆桩、26-拖桩、3-水下悬挂桩、31-桁架、311-管柱、312-支撑管、32-垂直制荡平台、4-锚固、41-第一系留链、42-系留浮筒、43-第二系留链、44-鱼雷锚。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例仅用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本申请文件中的上、下、左、右、内、外、前端、后端、头部、尾部等方位或位置关系用语是基于附图所示的方位或位置关系而建立的。附图不同，则相应的位置关系也有可能随之发生变化，故不能以此理解为对保护范围的限定。

本实用新型中，术语“安装”、“相连”、“相接”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，也可以是一体地连接，也可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信，也可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元器件内部的联通，也可以是两个元器件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实施例记载了一种可伸缩式海上信息平台，为海上固定水域系留的浮式结构设施。

如图1所示，海上信息平台包括综合试验信息塔1、主浮体2、水下悬挂桩3和锚固4。综合试验信息塔1安装在主浮体2的上方，用于安装各通讯、监测等适宜水上使用的信息设备。水下悬挂桩3设置在主浮体2下方，用于装载水下用的设备。多个锚固4在主浮体2四周与主浮体2相连接，用于将该信息平台系留在固定水域。

如图2和图3所示，主浮体2为盘式浮式结构，其内部设置有放射状的水密舱壁、强框架结构和三道环型水密围壁，将主浮体2自外而内分成：八格外浮力舱21、四格仪器舱22、四格内浮舱23及中心竖井24四层空间。具体地，强框架结构在主浮体2中心围成中心竖井24，四个水密舱壁分别一端与强框架结构相连，另一端以放射状姿态向外延伸，与三道环型水密围壁配合形成四格仪器舱22、四格内浮舱23，主浮体2的最外层还设有四个水密舱壁，此层的水密舱壁两端分别与外围的两层环形水密围壁相连，将主浮体2的最外层分成八格外浮力舱21。

在八格外浮力舱21、四格仪器舱22和四格内浮舱23内设有不同的海洋综合测试设备等，主浮体2的盘底设有环形骨材支撑底，且盘底为喇叭开口形式，与海水相通。主浮体2顶部设有顶板，顶板的上板面上布置有太阳能发电设备，太阳能发电设备通过太阳能发电并将电量储存在储能装置中，为该海上信息平台上的用电设备提供电力。主浮体2各个舱室的顶部设有放射状的骨材，以增强主浮体2的强度。中心竖井24正上方为桅屋，桅屋的顶部为可开启形式，综合试验信息塔1设置在桅屋顶部。

在主浮体2周围下部设有带缆桩25、拖桩26等强力点部分，多个带缆桩25和多个拖桩26分别设在主浮体2下方有交叉骨材的位置，保证足够的连接强度。如本实施例在主浮体2周围均匀设置3个带缆桩25，带缆桩25与锚系泊设备相连，主浮体2采用“三点式”系留形式系留在固定水域。两个拖桩26对称设置在主浮体2周围下部，用于与拖曳设备相连，以便拖动该海上信息平台。

综合试验信息塔1的塔身由管架组合而成，综合试验信息塔1的尺寸可根据需求调整。本实施例的综合试验信息塔1以四管柱形式设置在桅屋上方，可由高约15～20m的单管柱式或钢管桁架式主体构成，塔身总高度约15m。塔身顶部设置信息平台11，在信息平台11上设有通导雷达、光电监测、远程通信基站、船舶自动识别设备AIS等机构。在塔身中间设置不少于四层的平台，如由上向下依次间隔设置普通平台12、转换平台13、中间平台14以及塔基平台15，平台上的设备安装在相应的平台上。综合试验信息塔1塔身垂向上设有3～4层垂直风力发电设备，垂直风力发电设备可通过风力发电，并通过储能装置进行储能，为该海上信息平台的用电设备提供电力。

如图2所示，水下悬挂桩3由桁架31和若干个垂直制荡平台32组成。若干个垂直制荡平台32上下间隔设置在桁架31中间。如图4和图5所示，桁架31由多根垂直设置的管柱311和多根斜向设置的支撑管312组成，本实施例的桁架31由四根管柱311围成矩形结构，在相邻管柱311之间多根支撑管312两两一组以交叉形式上下设置在相邻管柱311之间，且支撑管312的两端分别通过插销与管柱311锁紧，通过支撑管312可加强水下悬挂桩3的强度。垂直制荡平台32四周分别通过插销与管柱311锁紧，并可沿管柱311调整垂直制荡平台32的高度，位于水下部分的垂直制荡平台32均可搭载试验测试设备、洋流能及波浪能发电设备等设备。

本实施例的海上信息平台所配的垂直风力发电设备和太阳能发电设备为各个用电设备供电，同时还使用水底的洋流和波浪能发电，在无风微光的极端状态下进行电能的维持，整个试验平台做到零碳效应。

在主浮体2的桅屋上方设置提升装置，水下悬挂桩3通过提升装置吊装在主浮体2下方。垂直制荡平台32上的设备、系统等搭载分别与提升装置相连，通过提升装置各个搭载可单独升降，或通过提升装置将整个水下悬挂桩3整体提升至主浮体2内。在台风来临前，可收起水下悬挂桩，拖回避风港池内，避免风险，来回拖运方便。

本实施例的锚系泊设备为锚固4，如图6所示，主浮体2采用“三点式”系留形式与锚固4相连。锚固4包括第一系留链41、系留浮筒42、第二系留链43和鱼雷锚44。均匀设置在主浮体2周围的3个带缆桩25分别通过第一系留链41与系留浮筒42相连，每个系留浮筒42通过第二系留链43与配重及鱼雷锚44相连，鱼雷锚44锚在海底。第二系留链43长度为第一系留链41长度的N倍，第二系留链43的长度根据该鱼雷锚44需要安装的深度确定。如本实施例中第二系留链43与第一系留链41的长度比为5:1。每节系留链可采用三级直径56mm的海工锚链，鱼雷锚44为动力型鱼雷锚，其能够承受垂向拉拔力，垂向拉拔的抗拔比大，可直接减少锚和锚链的重量，且可减少拔锚力。本实施例中系留链通过卸扣与带缆桩25、系留浮筒42和鱼雷锚44等分别相连。

本申请装置中的单元可根据实际需求进行合并、划分和删减。

虽然上面结合本实用新型的优选实施例对本实用新型的原理进行了详细的描述，本领域技术人员应该理解，上述实施例仅仅是对本实用新型的示意性实现方式的解释，并非对本实用新型包含范围的限定。实施例中的细节并不构成对本实用新型范围的限制，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均落在本实用新型保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可伸缩式海上信息平台，其特征在于，所述海上信息平台包括综合试验信息塔(1)、主浮体(2)和水下悬挂桩(3)；所述综合试验信息塔(1)安装在所述主浮体(2)上，用于安装水上使用的信息设备和垂直风力发电设备；所述主浮体(2)通过锚系泊设备系留在固定水域；所述主浮体(2)为盘式浮式结构，所述主浮体(2)内部设有海洋综合测试设备，所述主浮体(2)顶板上设有太阳能发电设备；所述主浮体(2)上设有提升装置，所述水下悬挂桩(3)通过所述提升装置吊装在所述主浮体(2)下方；所述水下悬挂桩(3)包括桁架(31)和若干个垂直制荡平台(32)，若干个所述垂直制荡平台(32)上下间隔设置在所述桁架(31)中间，水下部分的所述垂直制荡平台(32)用于安装试验测试设备和/或洋流能及波浪能发电设备，所述试验测试设备和所述洋流能及波浪能发电设备与所述提升装置分别相连；所述垂直风力发电设备、所述太阳能发电设备和所述洋流能及波浪能发电设备分别通过储能装置储能，所述储能装置为所述海上信息平台供电。

2.根据权利要求1所述的可伸缩式海上信息平台，其特征在于，所述桁架(31)由多根垂直设置的管柱(311)和多根斜向设置的支撑管(312)组成；在相邻所述管柱(311)之间多根所述支撑管(312)两两一组以交叉形式上下设置在相邻所述管柱(311)之间，且所述支撑管(312)的两端与所述管柱(311)分别相连。

3.根据权利要求2所述的可伸缩式海上信息平台，其特征在于，所述支撑管(312)的两端分别通过插销与所述管柱(311)锁紧；所述垂直制荡平台(32)四周分别通过所述插销与所述管柱(311)锁紧。

4.根据权利要求1所述的可伸缩式海上信息平台，其特征在于，所述主浮体(2)周围下部均布多个带缆桩(25)，所述锚系泊设备为锚固(4)，所述带缆桩(25)与所述锚固(4)相连。

5.根据权利要求4所述的可伸缩式海上信息平台，其特征在于，所述锚固(4)包括第一系留链(41)、系留浮筒(42)、第二系留链(43)和鱼雷锚(44)；所述带缆桩(25)通过所述第一系留链(41)与所述系留浮筒(42)相连，所述系留浮筒(42)通过所述第二系留链(43)与所述鱼雷锚(44)相连；所述鱼雷锚(44)锚在海底；所述第二系留链(43)长度为N倍所述第一系留链(41)长度。

6.根据权利要求5所述的可伸缩式海上信息平台，其特征在于，所述鱼雷锚(44)为动力型鱼雷锚。

7.根据权利要求5所述的可伸缩式海上信息平台，其特征在于，所述第一系留链(41)和所述第二系留链(43)分别通过卸扣与所述带缆桩(25)、所述系留浮筒(42)和所述鱼雷锚(44)相连。

8.根据权利要求1所述的可伸缩式海上信息平台，其特征在于，两个拖桩(26)对称设置在所述主浮体(2)周围下部，所述拖桩(26)用于与拖曳设备相连。

9.根据权利要求1所述的可伸缩式海上信息平台，其特征在于，所述主浮体(2)包括水密舱壁、强框架结构和环型水密围壁，所述主浮体(2)通过放射状的所述水密舱壁、所述强框架结构和三道所述环型水密围壁自外而内分成八格外浮力舱(21)、四格仪器舱(22)、四格内浮舱(23)及中心竖井(24)；

所述主浮体(2)的盘底为喇叭开口形式，与海水相通；所述主浮体(2)顶部设有顶板，所述太阳能发电设备安装在所述顶板上；所述中心竖井(24)正上方为桅屋，所述综合试验信息塔(1)设置在所述桅屋顶部。

10.根据权利要求1所述的可伸缩式海上信息平台，其特征在于，所述综合试验信息塔(1)由管架组合而成；所述综合试验信息塔(1)由上向下依次设置信息平台(11)、普通平台(12)、转换平台(13)、中间平台(14)和塔基平台(15)；所述信息平台(11)设有通导雷达、光电监测、远程通信设备、船舶自动识别设备AIS。