專(zhuān)利名稱(chēng)：防生物附著海洋浮標(biāo)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種海洋浮標(biāo)。
背景技術(shù)：
海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)是海洋開(kāi)發(fā)與保護(hù)的重要手段，海洋環(huán)境狀況及其變化趨勢(shì)備受關(guān)注。海洋浮標(biāo)是海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)的常用平臺(tái)，是海洋監(jiān)測(cè)儀器布放的載體。全項(xiàng)目的海洋浮標(biāo)分為水上和水下兩部分。水上部分裝有多種氣象要素傳感器，分別測(cè)量風(fēng)速。風(fēng)向。氣壓。氣溫和濕度等氣象要素；水下部分有多種水文要素的傳感器，分別測(cè)量波浪。海流。潮位。海溫和鹽度等海洋傳感要素。各傳感器產(chǎn)生的信號(hào)，通過(guò)儀器自動(dòng)處理，由發(fā)射機(jī)定時(shí)發(fā)出，地面接收站將收到的信號(hào)進(jìn)行處理，就得到了人們所需的資料。有的浮標(biāo)建立在離陸地很遠(yuǎn)的地方，便將信號(hào)發(fā)往衛(wèi)星，再由衛(wèi)星將信號(hào)傳送到地面接收站。大多數(shù)海洋浮標(biāo)是由蓄電池供電進(jìn)行工作的。但由于海洋浮標(biāo)遠(yuǎn)離陸地，換電池不方便，現(xiàn)在有不少海洋浮標(biāo)裝備太陽(yáng)能蓄電設(shè)備，有的還利用波能、太陽(yáng)能蓄電，大大減少了換電池的次數(shù)，使海洋浮標(biāo)更簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)。現(xiàn)有大多數(shù)海洋浮標(biāo)由于漂浮在水面上，面臨著抗風(fēng)浪和防附著兩個(gè)最大的問(wèn)題:其一，浮標(biāo)箱體浮在水面，波浪尤其是大風(fēng)浪天氣下的風(fēng)浪對(duì)浮標(biāo)箱體存在很大的安全隱患。其二，浮標(biāo)箱體中的儀器長(zhǎng)期浸泡在海水中，容易附著生物，導(dǎo)致儀器使用壽命縮短，維護(hù)周期縮短，維護(hù)成本增加
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述的技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種防生物附著的海洋浮標(biāo)。本發(fā)明所要解決的又一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供能減少海浪沖擊的海洋浮標(biāo)。本發(fā)明所要解決的又一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是能實(shí)現(xiàn)海洋環(huán)境要素剖面測(cè)量的海洋浮標(biāo)。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為:一種防生物附著海洋浮標(biāo)，包括浮力支撐機(jī)構(gòu)及設(shè)于浮力支撐機(jī)構(gòu)上的浮標(biāo)箱體，前述的浮標(biāo)箱體內(nèi)設(shè)有數(shù)據(jù)采集傳輸機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的浮標(biāo)箱體內(nèi)具有縱向通道，該縱向通道底端開(kāi)口形成艙口，所述的浮標(biāo)箱體內(nèi)設(shè)有一升降機(jī)構(gòu)，一儀器架通過(guò)升降機(jī)構(gòu)能升降地進(jìn)出浮標(biāo)箱體的艙口，該儀器架內(nèi)設(shè)有能向前述數(shù)據(jù)采集傳輸機(jī)構(gòu)提供數(shù)據(jù)信號(hào)的傳感器，并且，所述的海洋浮標(biāo)處于使用狀態(tài)下，前述的浮標(biāo)箱體底面高于水面。作為優(yōu)選，所述的升降機(jī)構(gòu)可以包括電機(jī)，用于提供動(dòng)力，動(dòng)力輸出端連接有變速箱；繩鼓，能轉(zhuǎn)動(dòng)地橫向設(shè)置于縱向通道內(nèi)并正對(duì)艙口，一端與前述變速箱的動(dòng)力輸出端相連接；滑動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿，能轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于縱向通道內(nèi)并正對(duì)艙口，該滑動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿平行繩鼓且位于繩鼓上方；
滑塊，設(shè)于前述的滑動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿上并在滑動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)下能水平移動(dòng)；傳動(dòng)齒輪組，動(dòng)力輸入端與前述變速箱的動(dòng)力輸出端相連接，動(dòng)力輸出端與前述的滑動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿相連接；滑輪，設(shè)于前述浮標(biāo)箱體內(nèi)并位于滑動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿上方；以及拉索，一端連接于儀器架外端面，另一端依次通過(guò)滑輪、滑塊后連接于繩鼓上。進(jìn)一步，所述縱向通道內(nèi)設(shè)有鎖座，該鎖座具有縱向成型的鎖孔，所述的拉索貫穿通過(guò)該鎖孔，對(duì)應(yīng)地，所述的拉索上設(shè)有與前述鎖孔能鎖合的鎖桿，該鎖桿靠近儀器架設(shè)置。所述鎖座的鎖孔后端填充有除水棉。除水棉可以去除電纜上的海水，可以避免浮標(biāo)箱體內(nèi)積累過(guò)量的海水。為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)鎖合，所述縱向通道內(nèi)設(shè)有一能啟閉電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源的觸碰開(kāi)關(guān)，該觸碰開(kāi)關(guān)的觸碰桿向下伸出，對(duì)應(yīng)地，所述的拉索或儀器架外壁上設(shè)有一與前述觸碰桿觸碰后能切斷電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源的觸碰板。所述的浮標(biāo)箱體內(nèi)設(shè)有水箱，該水箱內(nèi)設(shè)清洗泵，該清洗泵連接有噴頭，該噴頭設(shè)于縱向通道的內(nèi)側(cè)壁，水箱內(nèi)為淡水，來(lái)源于浮標(biāo)箱體收集的雨水?？v向通道的內(nèi)側(cè)壁還設(shè)有清洗傳感器，當(dāng)儀器架上升固定后，噴頭自動(dòng)噴水，有利于延長(zhǎng)儀器使用壽命。作為優(yōu)選，所述的浮標(biāo)箱體外形呈六邊形，所述的縱向通道成型于浮標(biāo)箱體中心，所述的浮力支撐機(jī)構(gòu)可以包括金屬管、第一連接板、高密度聚乙烯管及第二連接板，前述第一連接板的上端面縱向設(shè)置有呈等邊三角形布置的三根金屬管，下端面縱向設(shè)置有呈等邊三角形布置的三根高密度聚乙烯管，三根金屬管的頂端分別連接于浮標(biāo)箱體的三個(gè)支撐點(diǎn)上，該三個(gè)支撐點(diǎn)連線(xiàn)圍成一個(gè)等邊三角形，前述的第二連接板則設(shè)于三根高密度乙烯管的底端。進(jìn)一步，所述的第二連接板上連接有錨繩，該錨繩的末端設(shè)有錨塊。所述高密度乙烯管的下端部?jī)?nèi)填充有配重料?？梢允歉×χ螜C(jī)構(gòu)始終保持豎直狀態(tài)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:浮標(biāo)箱體通過(guò)浮力支撐機(jī)構(gòu)而位于水面上，儀器架的使用通過(guò)升降機(jī)構(gòu)的動(dòng)作來(lái)完成，首先，儀器架未使用時(shí)，上升至浮標(biāo)箱體內(nèi)，可以避免與海水長(zhǎng)時(shí)間接觸，能有效防止海洋生物附著，延長(zhǎng)維護(hù)周期；其次，將儀器架沿水深升降操作，可以用于測(cè)量不同深度水環(huán)境參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)海洋環(huán)境要素剖面測(cè)量；再則，浮標(biāo)箱體位于水面以上，減少波浪沖擊概率，能保證浮標(biāo)的長(zhǎng)期穩(wěn)定的處于良好的工作狀態(tài)。


圖1為實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1中浮標(biāo)箱體的俯視放大圖。圖3為圖2中沿B-B方向的剖視圖。圖4為圖2中沿C-C方向的剖視圖。圖5為圖3中儀器架下降后結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為圖1中沿A-A方向的放大剖視圖。
圖7為圖1中第一連接板的放大圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖1所示，本實(shí)施例中的防生物附著海洋浮標(biāo)包括浮力支撐機(jī)構(gòu)2及設(shè)于浮力支撐機(jī)構(gòu)上的浮標(biāo)箱體1，浮標(biāo)箱體內(nèi)I設(shè)有數(shù)據(jù)采集傳輸機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)，浮標(biāo)箱體I內(nèi)具有縱向通道12，該縱向通道12底端開(kāi)口形成艙口。浮標(biāo)箱體I外形呈六邊形(見(jiàn)圖2所示)，縱向通道12成型于浮標(biāo)箱體I中心(見(jiàn)圖3所示)。海洋浮標(biāo)處于使用狀態(tài)下，浮標(biāo)箱體I底面高于水面。結(jié)合圖6和圖7所不,浮力支撐機(jī)構(gòu)2包括金屬管21、第一連接板22、高密度聚乙烯管(又稱(chēng)HDPE管)23及第二連接板25，第一連接板22的上端面縱向設(shè)置有呈等邊三角形布置的三根金屬管21，金屬管21可以采用不銹鋼管，第一連接板22的下端面縱向設(shè)置有呈等邊三角形布置的三根高密度聚乙烯管23，三根金屬管21的頂端分別連接于浮標(biāo)箱體的三個(gè)支撐點(diǎn)11上，三個(gè)支撐點(diǎn)11連線(xiàn)圍成一個(gè)等邊三角形，第二連接板25則設(shè)于三根高密度乙烯管的底端。第二連接板25上連接有三根錨繩26，每個(gè)錨繩26的末端設(shè)有錨塊27，錨塊27也是呈等邊三角形布置。高密度乙烯管23的下端部?jī)?nèi)填充有配重料24，這樣的設(shè)計(jì)可以保證浮力支撐機(jī)構(gòu)2始終處于豎直狀態(tài)，從而保證浮標(biāo)箱體I為穩(wěn)定性。結(jié)合圖3、圖4和圖5所示，儀器架4通過(guò)升降機(jī)構(gòu)能升降地進(jìn)出浮標(biāo)箱體I的艙口，該儀器架內(nèi)設(shè)有能向數(shù)據(jù)采集傳輸機(jī)構(gòu)提供數(shù)據(jù)信號(hào)的傳感器55。數(shù)據(jù)采集傳輸機(jī)構(gòu)包括采集模塊51、信號(hào)傳輸模塊52、電池組15、天線(xiàn)54及控制模塊53，采集模塊51用于收集傳感器55發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)信號(hào)；信號(hào)傳輸模塊52能將采集模塊51的信號(hào)傳輸至天線(xiàn)54，天線(xiàn)54將數(shù)據(jù)無(wú)線(xiàn)發(fā)送至服務(wù)器端。浮標(biāo)箱體I外端面設(shè)有太陽(yáng)能板14，太陽(yáng)能板14能可以向電池組15充電，電池組15向整個(gè)工作系統(tǒng)供電?？刂颇K53可以數(shù)據(jù)采集傳輸機(jī)構(gòu)。升降機(jī)構(gòu)包括電機(jī)31、繩鼓34、滑動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿35、滑塊36、傳動(dòng)齒輪組33、滑輪37及拉索44，電機(jī)31用于提供動(dòng)力，動(dòng)力輸出端連接有變速箱32，電機(jī)31受控于控制模塊53 ；繩鼓34能轉(zhuǎn)動(dòng)地橫向設(shè)置于縱向通道12內(nèi)并正對(duì)艙口，一端與變速箱32的動(dòng)力輸出端相連接；滑動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿35能轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于縱向通道12內(nèi)并正對(duì)艙口，該滑動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿35平行繩鼓34且位于繩鼓34上方；滑塊36設(shè)于滑動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿35上并在滑動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿35轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)下能水平移動(dòng)。傳動(dòng)齒輪組33動(dòng)力輸入端與變速箱32的動(dòng)力輸出端相連接，動(dòng)力輸出端與滑動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿35相連接，具體地，傳動(dòng)齒輪組33包括相互嚙合傳動(dòng)的主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪，主動(dòng)齒輪設(shè)于變速箱32輸出端，從動(dòng)齒輪設(shè)于滑動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿35的端部?；?7設(shè)于浮標(biāo)箱體I內(nèi)并位于滑動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿35上方。拉索44 一端連接于儀器架4外端面，另一端依次通過(guò)滑輪37、滑塊36后連接于繩鼓34上，本實(shí)施例中有三根拉索44用于吊掛，在升降過(guò)程中，可以避免水流沖擊下出現(xiàn)儀器架扭轉(zhuǎn)，減小橫向漂移，提高儀器架穩(wěn)定性，拉索44可以采用不銹鋼絲制作。電機(jī)31帶動(dòng)繩鼓34和滑動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿35 —起轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)滑塊36水平移動(dòng)，這樣拉索44就在繩鼓34的長(zhǎng)度方向上均勻繞制，不容易在某處積累起來(lái)。傳感器55連接有電纜56，電纜56通到浮標(biāo)箱體I內(nèi)，浮標(biāo)箱體I內(nèi)有專(zhuān)門(mén)用于放置電纜的電纜箱15，電纜56升降過(guò)程中通過(guò)浮標(biāo)箱體內(nèi)的滑輪57。浮標(biāo)箱體的縱向通道12內(nèi)設(shè)有鎖座38，該鎖座38具有縱向成型的鎖孔，拉索44貫穿通過(guò)該鎖孔，對(duì)應(yīng)地，拉索44上設(shè)有與鎖孔能鎖合的鎖桿41，該鎖桿41靠近儀器架設(shè)置。儀器架4升上來(lái)后通過(guò)鎖座和鎖桿鎖合，進(jìn)一步提高其穩(wěn)定性。鎖座38的鎖孔后端填充有除水棉39，除水棉39可以去除電纜上的海水，可以避免浮標(biāo)箱體I內(nèi)積累過(guò)量的海水?？v向通道12內(nèi)設(shè)有一能啟閉電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源的觸碰開(kāi)關(guān)43，該觸碰開(kāi)關(guān)的觸碰桿431向下伸出，對(duì)應(yīng)地，拉索44上設(shè)有一與觸碰桿431觸碰后能切斷電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源的觸碰板42，該觸碰板42靠近儀器架4設(shè)置。本實(shí)施例中的縱向通道12內(nèi)設(shè)有隔板19，隔板19上具有供拉索44通過(guò)的通孔，鎖座38和觸碰開(kāi)關(guān)43均設(shè)置于隔板19上。浮標(biāo)箱體I內(nèi)設(shè)有水箱13，該水箱13內(nèi)設(shè)有受控于控制模塊53的清洗泵6，該清洗泵6連接有噴頭61，該噴頭61設(shè)于縱向通道12的內(nèi)側(cè)壁。噴頭61可以向儀器架4噴液，能去儀器架4上的附著物。水箱13內(nèi)為淡水，來(lái)源于浮標(biāo)箱體收集的雨水，雨水從浮標(biāo)箱體的集雨孔131孔進(jìn)入到水箱13。縱向通道的內(nèi)側(cè)壁還設(shè)有與控制模塊53連接的清洗傳感器(圖中無(wú)顯示)，當(dāng)儀器架上升固定后，噴頭61自動(dòng)噴水，有利于延長(zhǎng)儀器使用壽命。浮標(biāo)箱體通過(guò)浮力支撐機(jī)構(gòu)而位于水面上，儀器架的使用通過(guò)升降機(jī)構(gòu)的動(dòng)作來(lái)完成，首先，儀器架未使用時(shí)，上升至浮標(biāo)箱體內(nèi)，可以避免與海水長(zhǎng)時(shí)間接觸，能有效防止海洋生物附著，延長(zhǎng)維護(hù)周期；其次，將儀器架沿水深升降操作，可以用于測(cè)量不同深度水環(huán)境參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)海洋環(huán)境要素剖面測(cè)量；再則，浮標(biāo)箱體位于水面以上，減少波浪沖擊概率，能保證浮標(biāo)的長(zhǎng)期穩(wěn)定的處于良好的工作狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種防生物附著海洋浮標(biāo)，包括浮力支撐機(jī)構(gòu)及設(shè)于浮力支撐機(jī)構(gòu)上的浮標(biāo)箱體，前述的浮標(biāo)箱體內(nèi)設(shè)有數(shù)據(jù)采集傳輸機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的浮標(biāo)箱體內(nèi)具有縱向通道，該縱向通道底端開(kāi)口形成艙口，所述的浮標(biāo)箱體內(nèi)設(shè)有一升降機(jī)構(gòu)，一儀器架通過(guò)升降機(jī)構(gòu)能升降地進(jìn)出浮標(biāo)箱體的艙口，該儀器架內(nèi)設(shè)有能向前述數(shù)據(jù)采集傳輸機(jī)構(gòu)提供數(shù)據(jù)信號(hào)的傳感器，并且，所述的海洋浮標(biāo)處于使用狀態(tài)下，前述浮標(biāo)箱體的底面高于水面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防生物附著海洋浮標(biāo)，其特征在于所述的升降機(jī)構(gòu)包括 電機(jī)，用于提供動(dòng)力，動(dòng)力輸出端連接有變速箱； 繩鼓，能轉(zhuǎn)動(dòng)地橫向設(shè)置于縱向通道內(nèi)并正對(duì)艙口，一端與前述變速箱的動(dòng)力輸出端相連接； 滑動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿，能轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于縱向通道內(nèi)并正對(duì)艙口，該滑動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿平行繩鼓且位于繩鼓上方； 滑塊，設(shè)于前述的滑動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿上并在滑動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)下能水平移動(dòng)； 傳動(dòng)齒輪組，動(dòng)力輸入端與前述變速箱的動(dòng)力輸出端相連接，動(dòng)力輸出端與前述的滑動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿相連接； 滑輪，設(shè)于前述浮標(biāo)箱體內(nèi)并位于滑動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿上方；以及 拉索，一端連接于儀器架外端面，另一端依次通過(guò)滑輪、滑塊后連接于繩鼓上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防生物附著海洋浮標(biāo)，其特征在于所述縱向通道內(nèi)設(shè)有鎖座，該鎖座具有縱向成型的鎖孔，所述的拉索貫穿通過(guò)該鎖孔，對(duì)應(yīng)地，所述的拉索上設(shè)有與前述鎖孔能鎖合的鎖桿，該鎖桿靠近儀器架設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的防生物附著海洋浮標(biāo)，其特征在于所述鎖座的鎖孔后端填充有除水棉。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的防生物附著海洋浮標(biāo)，其特征在于所述縱向通道內(nèi)設(shè)有一能啟閉電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源的觸碰開(kāi)關(guān)，該觸碰開(kāi)關(guān)的觸碰桿向下伸出，對(duì)應(yīng)地，所述的拉索或儀器架外壁上設(shè)有一與前述觸碰桿觸碰后能切斷電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源的觸碰板。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的防生物附著海洋浮標(biāo)，其特征在于所述的浮標(biāo)箱體內(nèi)設(shè)有水箱，該水箱內(nèi)設(shè)有清洗泵，該清洗泵連接有噴頭，該噴頭設(shè)于縱向通道的內(nèi)側(cè)壁。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防生物附著海洋浮標(biāo)，其特征在于所述的浮標(biāo)箱體外形呈六邊形，所述的縱向通道成型于浮標(biāo)箱體中心，所述的浮力支撐機(jī)構(gòu)包括金屬管、第一連接板、高密度聚乙烯管及第二連接板，前述第一連接板的上端面縱向設(shè)置有呈等邊三角形布置的三根金屬管，下端面縱向設(shè)置有呈等邊三角形布置的三根高密度聚乙烯管，三根金屬管的頂端分別連接于浮標(biāo)箱體的三個(gè)支撐點(diǎn)上，該三個(gè)支撐點(diǎn)連線(xiàn)圍成一個(gè)等邊三角形，前述的第二連接板則設(shè)于三根高密度乙烯管的底端。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的防生物附著海洋浮標(biāo)，其特征在于所述的第二連接板上連接有錨繩，該錨繩的末端設(shè)有錨塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的防生物附著海洋浮標(biāo)，其特征在于所述高密度乙烯管的下端部?jī)?nèi)填充有配重料。
全文摘要
一種防生物附著海洋浮標(biāo)，包括浮力支撐機(jī)構(gòu)及設(shè)于浮力支撐機(jī)構(gòu)上的浮標(biāo)箱體，浮標(biāo)箱體內(nèi)具有縱向通道，該縱向通道底端開(kāi)口形成艙口，浮標(biāo)箱體內(nèi)設(shè)有一升降機(jī)構(gòu)，一儀器架通過(guò)升降機(jī)構(gòu)能升降地進(jìn)出浮標(biāo)箱體的艙口，該儀器架內(nèi)設(shè)有傳感器，并且，所述的海洋浮標(biāo)處于使用狀態(tài)下，前述的浮標(biāo)箱體底面高于水面。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于浮標(biāo)箱體通過(guò)浮力支撐機(jī)構(gòu)而位于水面上，儀器架的使用通過(guò)升降機(jī)構(gòu)的動(dòng)作來(lái)完成，儀器架未使用時(shí)，上升至浮標(biāo)箱體內(nèi)，可以避免與海水長(zhǎng)時(shí)間接觸，能有效防止海洋生物附著，延長(zhǎng)維護(hù)周期。
文檔編號(hào)B63B22/26GK103121498SQ201310029650
公開(kāi)日2013年5月29日 申請(qǐng)日期2013年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月24日
發(fā)明者王萍, 桂福坤, 趙云鵬, 陳應(yīng)華, 吳常文 申請(qǐng)人:浙江海洋學(xué)院