WO2006082266A1 - Instrumento de balizamiento y monitorizacion ambiental en campos de regata, integrado por plataforma neumatica hinchable y mastil modular, plegables y transportables en embalaje compacto de reducidas dimensiones - Google Patents

Instrumento de balizamiento y monitorizacion ambiental en campos de regata, integrado por plataforma neumatica hinchable y mastil modular, plegables y transportables en embalaje compacto de reducidas dimensiones Download PDF

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meteorological
oceanographic
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Maria José RUEDA LOPEZ
Octavio Llinas Gonzalez
Carlos Barrera Rodriguez
Maria Guadalupe Villagarcia Ubeda
Javier Perez Marrero
Andres Cianca Aguilar
Juana María GODOY DELGADO
Leire Maroto Goikoetxea
Laura Cardona Diaz
Esther Gonzalez Roncero
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Instituto Canario De Ciencias Marinas Consejeria De Educacion, Cultura Y Deportes Gobierno De Canarias
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    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
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    • B63B22/16—Buoys specially adapted for marking a navigational route
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B22/00—Buoys
    • B63B22/22—Inflatable buoys with gas generating means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B51/00—Marking of navigation route
    • B63B51/02—Marking of navigation route with anchored lightships; by use of lighthouses

Definitions

  • the present invention fits in parallel in two technical sectors of the marine environment: on the one hand, the maritime signaling or beacon designated for sports sailing regatta fields, and on the other, the monitoring of real-time environmental parameters with direct application, in this case, and without pretending to be limited in scope, to the sport of sports sailing.
  • pneumatic or plastic beacons In the matter of instrumentation that has been used to date, to carry out the marking and control of these sporting events, the use of pneumatic or plastic beacons is imposed, whose main characteristics respond to: spherical, cylindrical or pyramidal shape, orange or yellow, variable dimensions depending on the size of the race course (always with the objective of being visible from a sufficiently wide distance by the sailor himself) and in contact with the bottom through a funding train (variable depending on the environmental conditions of the place)
  • the present invention intends to integrate both aspects, in such a way that in parallel to the marking and delimitation of the competition area, there is a real-time and continuous monitoring of the environmental parameters of interest and conditions for the optimal development of competitions in any of the classes of Candle existing today.
  • the present invention refers to an instrument integrated by inflatable pneumatic platform and modular mast, foldable and transportable in compact packaging of small dimensions and easy handling, intended for beaconing and monitoring of real-time environmental parameters of sports sailing regatta fields. Simultaneously, it is intended to delimit the area of development of such nautical tests, while characterizing, in real time and continuously, their environmental conditions, both meteorological and oceanographic.
  • the system consists of two distinct units. Namely, an inflatable pneumatic float (1) and a support structure - mast- (2), the latter in charge of housing the meteorological instrumentation
  • the float element (1) made of pneumatic or plastic material, has the particular characteristic of being inflatable or removable according to requirement. Its basic functions respond to: giving the necessary buoyancy to the system as a whole and to another part, allowing to visualize the ends that delimit the designated area, this float element (1). whose physical characteristics are determined by the standards that regulate the type of sports activity in question (dimensions, heat, 7), it is located approximately in the center of the longitudinal plane of the system as a whole. The reason for this location responds to the needs that arise in terms of balance and buoyancy by the same.
  • the float element (1) is crossed longitudinally in the plane perpendicular to the one formed between it and the sea surface, by a support structure - mast- (2) responsible for housing the meteorological (3) and oceanographic (6) instrumentation as well the set of elements intended for communications (4) and other electromechanical components (5).
  • the dimensions of the support-mast structure (2) are variable, depending on the type of measurement instrumentation to be placed in it. It consists of several pieces, each of which is intended to house a certain electronic element or component, thus offering a greater degree of modularity and ease in both assembly and transport.
  • the meteorological instrumentation (3) will be located, leaving the oceanographic instrumentation (6) located either near its submerged end or at the bottom of the float element ( one).
  • meteorological (3) and oceanographic (6) instrumentation are variable, although in any case, it responds at all times to the international standards proposed by the competent agencies, in environmental monitoring.
  • the communications system (4) is located along the interior of the support structure - mast - (2), with the exception of the antenna element, which shares location with the meteorological instrumentation (3).
  • the communication system between the measuring platform and ground is carried out through a radio frequency transmitter device and / or a satellite transmitter device,
  • the power supply that integrates this measurement and beaconing system consists of batteries and / or accumulators, which have the additional option of being powered by an alternative and ecological energy source, such as photovoltaic cells and / or wind turbines.
  • All the devices or elements that make up the system have a degree of IP68 tightness, which guarantees a greater degree of protection against adverse environmental conditions that the marine environment usually shows.
  • Figure 1 corresponds to an elevation view of the invention, showing a longitudinal section thereof.
  • Figure 1 shows the segmentation or modularity of the support structure - mast - (2) and the float element (1).
  • the upper to lower module of the support structure - mast - (2) has an accessory element as a protector, which increases the safety of the meteorological (3) and oceanographic (4) instruments during the transport of the instrument as a whole by the mentioned packing system.
  • Figure 2 corresponds to an elevation view of the invention, according to claim 10, observing protective elements of easy placement at both ends of the support structure - mast - (2), preferably, intended for transporting the Instrument.
  • J mast- (2) divided into several modules (variable number, although to illustrate this example, they are considered 4), which we will call, for a better understanding such as: high module - contains the meteorological instrumentation (3) and communications antenna (4), - intermediate module - communications systems (4) and electromechanical components (5) -, flotation module - float element (1) and electromechanical components (5) - and interior module oceanographic instrumentation (6) and electromechanical components all adaptable to each other in a certain sequence.
  • high module - contains the meteorological instrumentation (3) and communications antenna (4), - intermediate module - communications systems (4) and electromechanical components (5) -, flotation module - float element (1) and electromechanical components (5) - and interior module oceanographic instrumentation (6) and electromechanical components all adaptable to each other in a certain sequence.
  • the next module to assemble must be the flotation module. Connected the oceanographic instrumentation to the central processing device of the system and closed the connection between both modules.
  • the assembly continues with the high module, which the intermediate module must be adapted by the upper end of the latter, with this, we will be able to connect the group of meteorological sensors and communication devices (antenna) with the flotation module, where they will usually be located electronic devices intended for the management and optimal operation of the system as a whole.
  • the Intermediate module who will assemble with the flotation module to leave the system completely assembled.
  • the platform will be transferred to the defined anchorage site. At that time, the float element will be swollen, if not done before placing the platform on the vessel destined for transfer to the point of selected funding. In both cases, an external source of pressurized air will be required for swelling of the float element. • Finally, the platform will be fixed to the selected anchoring train by means of fastening system (7) located at the lower end of the mast, being placed in its corresponding position.
  • the present invention refers to an instrument with application both in the sport of sailing and in real-time monitoring of environmental parameters in the marine environment.
  • Invention offers an important route of industrial application.

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Abstract

La presente invención hace referencia a un instrumento de balizamiento y monitorización ambiental en campos de regata. Integrado por plataforma neumática hinchable y mástil modular, plegables y transportables en embalaje compacto de reducidas dimensiones. Se pretende de manera simultanea, delimitar el área de desarrollo de tales pruebas náuticas, a la vez que se caracterizan sus condiciones ambientales, tanto meteorológicas como oceanográficas. El sistema comprende un flotador neumático hinchable (1) y una estructura soporte -mástil- (2), encargada de albergar la instrumentación meteorológica (3) y oceanográfica (6), así como el conjunto de elementos destinados a las comunicaciones (4), componentes electromecánicos (5) y sistema de anclaje (7). Su marcado nivel modular y reducido peso, permiten el manejo desde embarcaciones de pequeño porte sin la ayuda de infraestructuras adicionales, lo cual guarda estrecha relación con el nivel de variabilidad de los campos de regatas a la hora de realizarse las competiciones.

Description

INSTRUMENTO DE BALIZAMIENTO Y MONITORIZACIÓN AMBIENTAL EN CAMPOS DE REGATA, INTEGRADO POR PLATAFORMA NEUMÁTICA HINCHABLE Y MÁSTIL MODULAR, PLEGABLES Y TRANSPORTABLES EN EMBALAJE COMPACTO DE REDUCIDAS DIMENSIONES
DESCRIPCIÓN
SECTOR DE LA TÉCNICA
La presente invención se encuadra de manera paralela en dos sectores técnicos del medio marino: por un lado, la señalización marítima o balizamiento designada a campos de regata de vela deportiva, y por otro, la monitorización de parámetros ambientales en tiempo real con aplicación directa, en este caso, y sin pretender ser limitativo de su alcance, al deporte de la vela deportiva.
ESTADO DE LA TÉCNICA
El avance tecnológico que día a día experimenta nuestra sociedad, se ve reflejado de manera más que significativa en el deporte. Este hecho, hace que la mayor parte de disciplinas deportivas se estén beneficiando de la multidisciplinariedad tecnológica que el mercado ofrece en la actualidad. Dentro de este apartado, la vela de competición no deja de ser una excepción.
Todas les disciplinas en vela de competición se desarrollan en un marco geográfico similar, bajo unas condiciones ambientales determinadas. Esto es, todas necesitan de un campo de regatas balizado, cuyas dimensiones deberán estar acordes con la disciplina o modalidad a desarrollar y además, se hace necesario el conocimiento en la mayor medida posible de los parámetros ambientales condicionantes de estos eventos deportivos (principalmente, dirección e intensidad del viento y corriente superficial del mar).
La delimitación o balizamiento de estos campos de regata, debe realizarse con plataformas flotantes o bayas, de determinadas características constructivas (material, color dimensiones, ubicación respecto al fondo...), si bien no existe actualmente una legislación especifica a tal efecto. Únicamente, debe tenerse en cuenta la legislación genérica en materia de restricciones de fondeo en determinadas zonas (inmediaciones a zonas portuarias, zonas de intenso tráfico marítimo, maniobras militares, reservas marinas...), normativa genérica de señalización marítima así como la opinión particular del capitán marítimo de la zona en cuestión.
En materia de instrumentación que hasta la fecha se viene utilizando, para llevar a cabo el balizamiento y control de estos eventos deportivos, se impone el uso de balizas neumáticas o plásticas, cuyas características principales responden a: forma esférica, cilindrica o piramidal, color naranja o amarilla, dimensiones variables en función del tamaño del campo de regatas (siempre con el objetivo de ser visibles desde una distancia suficientemente amplia por parte del propio regatista) y en contacto con el fondo a través de un tren de fondeo (variable en función da las condiciones ambientales del lugar)
De lo expuesto, se deduce la existencia de una tecnología que cubre las necesidades en materia de balizamiento en los campos de regata. No obstante, la monitorización de las condiciones ambientales (en particular, parámetros criticas para el óptimo desarrollo de este deporte como son: dirección e intensidad del viento y corriente superficial en el mar) es reducida. A tal efecto, y hasta la fecha, dichos requerimientos se resuelven de manera parcial con la información aportada por estaciones meteorológicas terrestres situadas (en el mejor de los casos) a varios centenares de metros de la zona de competición, o bien, mediante la medida in-situ, a intervalos y no de manera continua, desde embarcaciones mediante el usó de instrumentación "manual".
La presente invención pretende integrar ambos aspectos, de tal manera que paralelamente al balizamiento y delimitación del área de competición, exista una monitorización en tiempo real y continua de los parámetros ambientales de interés y condicionantes para el óptimo desarrolla de competiciones en cualquiera de las clases de vela existentes en la actualidad.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
La presente invención hace referencia a un instrumento integrado por plataforma neumática hinchable y mástil modular, plegables y transportables en embalaje compacto de reducidas dimensiones y de fácil manejo, destinado al balizamiento y monitorización de parámetros ambientales en tiempo real de campos de regata en vela deportiva. Se pretende de manera simultánea, delimitar el área de desarrollo de tales pruebas náuticas, a la vez que se caracterizan, en tiempo real y de manera continua, sus condiciones ambientales, tanto meteorológicas como oceanógraficas.
Se debe destacar especialmente el elevado carácter modular y el reducido peso del sistema en su conjunto, lo que posibilita su transporte usando un sistema de embalaje compacto (por ejemplo, tipo maleta) de reducidas dimensiones.
Esta facilidad en su manejo se extiende una vez el instrumento ha sido montado y emplazado en el medio marino, siendo posible en este caso, realizar una rápida modificación en la delimitación del campo de regatas.
Este aspecto es de gran Importancia, debido al elevado grado de variabilidad que sufren estas áreas durante el desarrollo de las pruebas como consecuencia de una repentina variación en las condiciones ambientales (principalmente las referidas al viento).
El sistema se compone de dos unidades diferenciadas. A saber, un flotador neumático hinchable (1) y una estructura soporte - mástil- (2), encargado este último de albergar la instrumentación meteorológica
(3) y oceanógrafica (6), así como el conjunto de elementos destinados a las comunicaciones (4), componentes electromecánicos (6), y sistema de sujeción (7) al tren de fondeo.
El elemento flotador (1), fabricado en material neumático o plástico, presenta la característica particular de ser hinchable o deshinchable según requerimiento. Sus funciones básicas responden a: dar la flotabilidad necesaria al sistema en conjunto y par otra parte, permitir visualizar los extremos que delimitan el área designada, este elemento flotador (1). cuyas características físicas están determinadas por los estándares que regulan el tipo de actividad deportiva en cuestión (dimensiones, calor, ..), se encuentra situado aproximadamente en el centro del plano longitudinal del sistema en su conjunto. La razón de dicha ubicación responde a las necesidades que se plantean en materia de equilibrio y flotabilidad por parte del mismo. El elemento flotador (1) se encuentra atravesado longitudinalmente en el plano perpendicular al formado entre éste y la superficie del mar, por una estructura soporte - mástil- (2) encargada de albergar la instrumentación meteorológica (3) y oceanógrafica (6) así corno el conjunto de elementos destinados a las comunicaciones (4) y demás componentes electromecánicos (5).
Las dimensiones de la estructura soporte-mástil-(2) son variables, en función del tipo de instrumentación de medida a colocar en ella. Se constituye de varias piezas, cada una de las cuales destinada a albergar un determinado elemento o componente electrónico, ofreciendo así un mayor grado de modularidad y facilidad tanto en el montaje como en el transporte. En cuanto a la disposición de elementos sobre dicho mástil, en su extremo emergido, quedará ubicada la instrumentación meteorológica (3), quedando la instrumentación oceanógrafica (6) emplazada bien en las inmediaciones de su extremo sumergido o en la parte inferior del elemento flotador (1).
La naturaleza tanto de la instrumentación meteorológica (3) como oceanógrafica (6) es variable, si bien en cualquier caso, responde en todo momento a los estándares internacionales propuestos por los organismos competentes, en materia de monitorización ambiental.
El sistema de comunicaciones (4) está ubicado a lo largo del interior de la estructura soporte -mástil- (2), a excepción del elemento antena, el cual comparte ubicación con la instrumentación meteorológica (3). El sistema de comunicación entre la plataforma de medida y tierra, se realiza a través de un dispositivo transmisor radio- frecuencia y/ o un dispositivo transmisor vía satélite, La fuente de alimentación que integra este sistema de medida y balizamiento, está constituido por baterías y/o acumuladores, los cuales cuentan con la opción adicional de ser alimentados mediante una fuente energética alternativa y ecológica, tales como células fotovoltaicas y/o aerogeneradores.
Todos los dispositivos o elementos que componen el sistema, poseen un grado de estanqueidad IP68, lo cual garantiza en mayor medida la protección ante las condiciones ambientales adversas que muestra habitualmente el medio marino.
Dado el carácter modular que el sistema ofrece, se hace posible la adaptación de demás dispositivos en caso de ser necesario, tales como elementos de señalización nocturna y diurna, cumpliendo de este modo con la normativa vigente en materia de señalización marítima.
DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
La figura 1 corresponde a una vista en alzado de la invención, observándose un corte longitudinal de la misma.
En dicha figura 1 se pueden observar la totalidad de los elementos que conforman el Instrumento, esto es, el elemento flotador (1), el cual se encuentra atravesado longitudinalmente en el plano vertical, por una estructura soporte -mástil- (2) encargada ésta de albergar la Instrumentación meteorológica (3) y oceanógrafica (6), así como el conjunto de elementos destinados a las comunicaciones (4) y demás componentes electromecánicos (5). A su vez, la figure 1 muestra la segmentación o modularidad de la estructura soporte - mástil- (2) y del elemento flotador (1). El módulo superior a inferior de la estructura soporte -mástil- (2) cuentan con un elemento accesorio a modo de protector, el cual aumenta la seguridad de la Instrumentación meteorológica (3) y oceanógrafica (4) durante el transporte del instrumento en su conjunto mediante el sistema embalaje mencionado.
De la misma figura 1 se pude observar la presencia de un elemento de fijación (7), ubicado en el extremo inferior del mástil (2), destinado a la sujeción del instrumento con el correspondiente tren de fondeo.
La figura 2 corresponde a una vista en alzado de la invención, según reivindicación 10, observándose elementos protectores de fácil colocación en ambos extremos de la estructura soporte -mástil- (2), destinados, de manera preferente, al transporte del Instrumento.
MODO DE REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención se ilustra mediante el siguiente ejemplo, si bien éste no pretende ser limitativo de su alcance
Atendiendo a los elementos, ya descritos, qué conforman la presente invención, un modo de ensamblaje y funcionamiento de los mismos en conjunto podría describirse de la siguiente forma:
m En primer lugar, se hace necesario considerar a la estructura soporte
J :mástíl-(2) dividida en varios módulos (número variable, si bien para ilustrar este ejemplo, se consideran 4), a los que denominaremos, para un mejor entendimiento como: módulo alto -contiene la instrumentación meteorológica (3) y antena de comunicaciones (4), - módulo intermedio -sistemas de comunicaciones (4) y componentes electromecánicos (5)-, módulo flotación - elemento flotador (1) y componentes electromecánicos (5)- y módulo interior instrumentación oceanógrafica (6) y componentes electromecánicos todos ellos adaptables unos a otros en una determinada secuencia.
• Tomaremos como punto de partida el módulo flotación, sobre el que se realizará el ensamblaje del resto de módulos, de manera que la integración de éstos resulte lo más fácil posible al usuario.
• Para ello, el siguiente módulo a ensamblar deberá ser el módulo flotación. Conectada la instrumentación oceanógrafica al dispositivo central de procesado del sistema y cerrada la conexión entre ambos módulos. El ensamblaje prosigue con el módulo alto, el cual debe ser adaptado el módulo intermedio por el extremo superior de éste último, Con ello, conseguiremos conectar el grupo de sensores meteorológicos y dispositivos de comunicación (antena) con el módulo flotación, donde habitualmente quedarán ubicados los dispositivos electrónicos destinados a la gestión y óptimo funcionamiento del sistema en su conjunto. Por ultimo, dentro de este apartado, será el módulo Intermedio quien ensamblará con el módulo flotación para dejar el sistema montado por completo.
• Ensamblados los cuatro módulos descritos, se trasladará la plataforma al lugar de fondeo definido, En ese momento, se procederá al hinchado del elemento flotador, en caso de no haberlo hecho antes de emplazar la plataforma en la embarcación destinada a su traslado al punto de fondeo seleccionado. En ambos casos, se requerirá de una fuente externa de aire a presión para el hinchado del elemento flotador. • Por última, se fijará la plataforma al tren de fondeo seleccionado mediante sistema de sujeción (7) situado en el extremo inferior del mástil, colocándose en su posición correspondiente.
APLICACIÓN INDUSTRIAL
La presente invención hace referencia a un Instrumento con aplicación tanto en el deporte de la vela como en la monitorización en tiempo real de parámetros ambientales en el medio marino.
A tal efecto, se Ilustran una serie de ejemplos de aplicaciones industriales, los cuales no pretenden ser limitativos de su alcance.
Así, sé específica la relevancia que supone la invención en el área del deporte de la vela de competición, en todo su amplio abanico de categorías, permitiendo un conocimiento continuo y en tiempo real de las condiciones que regulan los campos de regatas, a la vez que se delimita al área designada para la celebración de tales eventos.
Paralelamente, las Instituciones y organismos competentes en esta materia, podrían tener en consideración la presente invención, corno un elemento imprescindible a modo de Infraestructura necesaria para llevar a cabo de manera óptima la celebración de estas competiciones deportivas. De este modo, entendernos que dado al volumen de
Instituciones y organismos en este ámbito, así corno el auge continuo que está experimentando el deporte de la vela a nivel mundial, la presente
Invención ofrece una importante vía de aplicación industrial.

Claims

REIVINDICACIONES
Ia. Instrumento para balizamiento y monitorización de parámetros ambientales en tiempo real de campos de regata, integrado por plataforma neumática y mástil, plegables y transportables en embalaje compacto de reducidas dimensiones.
2a. El instrumento de la reivindicación I5 caracterizado por su flotador neumático-plástico hinchable (1) de dimensiones variables, función de los requerimientos por parte del usuario.
3a. El Instrumento da la reivindicación 1, en su elemento flotador (1), se caracteriza por estar atravesado longitudinalmente en el plano perpendicular al formado entre éste y la superficie del mar, por una estructura soporte -mástil- (2).
4a. El instrumento de la reivindicación 1, caracterizado por tener a su estructura soporte -mástil-(2) estructurada en varios módulos o piezas.
5a. El instrumento de la reivindicación 1, caracterizado por tener su estructura soporte -mástil-(2) como elemento encargado de albergar los diferentes dispositivos de medida y comunicación.
6a. El instrumento de la reivindicación 1, caracterizado por integrar instrumentación meteorológica (3) y oceanógrafica (6), así como el conjunto de dispositivos destinados a las comunicaciones (4) y demás componentes electromecánicos requeridos (5). a. El instrumento do la reivindicación 1, caracterizado por integrar en su estructura soporte -mástil-(2) un dispositivo de comunicaciones (4) constituido por un transmisor radio-frecuencia y/o un transmisor vía satélite.
a. El instrumento de la reivindicación 1, caracterizado por integrar en su estructura soporte -mástil-(2) un conjunto de componentes electromecánicos (5), tales como un sistema de alimentación autónomo.
a. El instrumento de la reivindicación 1, caracterizado por integrar en su estructura soporte — mástil-(2) un sistema de alimentación a través de baterías y/o acumuladores, cuya fuente energética es de naturaleza alternativa y ecológica (células fotovoltaicas y/o aerogenerador)
10a.El instrumento de la reivindicación 1, caracterizado por integrar en los extremos superior e inferior de su estructura soporte — mástil-(2) un sistema protector de la instrumentación meteorológica (3) y oceanógrafica (6) de fácil colocación, utilizable durante su transporte.
l la.El Instrumento de la reivindicación 1, caracterizado por los aspectos descritos en las reivindicaciones 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 y 9, cumple con la normativa vigente en materia de señalización marítima, celebración de competiciones de vela y monitorización de parámetros ambientales.
12a.El Instrumento de la reivindicación 1, con el doble objetivo de delimitar el área de desarrollo de pruebas náuticas, a la vez que se caracterizan, en tiempo real y de manera continua, sus condiciones ambientales, tanto meteorológicas como oceanógraficas.
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