CN109178229A - 具备水样检测功能的海洋浮式平台结构及其检测方法 - Google Patents

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Abstract

具备水样检测功能的海洋浮式平台结构，包括四周设有浮箱的浮式平台，所述浮式平台的中心安装有内浮台，其特征在于，所述内浮台上安装有上平台，所述上平台的四周安装有太阳能光伏板，蓄电池布设在上平台上，所述太阳能光伏板与蓄电池之间连接有输电线路组；所述上平台上还并排安装有通过电机带动旋转的螺杆和光轴通向水下，螺杆和光轴之间安装有十字架，其中：十字架的一端设有内螺纹安装在螺杆上，十字架的另一端设有内圈套在光轴上，所述内圈内直径大于光轴，本发明的有益效果：本发明利用合理的结构设计，可以自动对浮式平台周边的水质进行检测，不需要人工来回确定浮台周围的水质，同时为游客提供无污染的海洋环境，适合推广使用。

Description

具备水样检测功能的海洋浮式平台结构及其检测方法
技术领域
本发明涉及一种具备水样检测功能的海洋浮式平台结构及其检测方法，属于海洋工程技术领域。
背景技术
浮式海上平台是一种大型浮体，有的可以迁移，有的不迁移。可迁移的浮式平台，又称活动平台，它是为适应勘探、施工、维修等海上作业必须经常更换地点的需要而发展起来的。
如一公布号为CN1769134公开了一种排型海上浮式平台，由多个细长形浮筒在水面分散排列漂浮，并由杆架结构将其固定，具有整体刚性。是继箱型、半潜型平台型式之后，又一种可做为大型、超大型浮体的基本选型结构。它解决了箱型结构风浪载荷大、自身刚度强度低和半潜型结构自重大、造价高、吃水深的缺点。还提出了动态半潜及动态小水线面积的新的浮体概念。该结构形式简单，自重轻，吃水浅，在风浪中稳定，可降低风浪对结构的载荷，不受海域深度限制，建造和使用成本低廉，可适应海洋开发的广泛用途。
又如一公布号为CN106114762B公开了一种浅水浮式平台系泊装置包括系泊缆、水鼓、锚链，在浮式平台艏部、艉部的横向两端均设有绞车，在浮式平台的艏部、艉部的纵向外侧分别设有一个水鼓，浮式平台艏部横向两端的两台绞车上缠绕的系泊缆的伸出端均与浮式平台艏部外侧的水鼓连接，浮式平台艉部横向两端的两台绞车上缠绕的系泊缆的伸出端均与浮式平台艉部外侧的水鼓连接；两个水鼓分别通过一根锚链固定在海底锚基上。本发明还公开了浮式平台正常作业状态下的双水鼓系泊方式和生存工况的单水鼓系泊方式及这两种系泊方式根据海况进行切换的系泊方法。本发明能够满足浅水浮式平台靠泊条件下的定位需求以及在抗台风系泊模式下的安全性要求，便于船舶的横向靠泊，且具有较高的抗风浪能力。
目前海边浮式平台很多都被开发作为旅游垂钓休闲功能，这对浮式海洋平台周边的水质具有很高的要求，而目前的水质都是单独检测，这样比较麻烦。
发明内容
本发明克服了现有技术存在的问题，提出了一种具备水样检测功能的海洋浮式平台结构及其检测方法，本发明利用合理的结构设计，可以自动对浮式平台周边的水质进行检测，不需要人工来回确定浮台周围的水质，同时为游客提供无污染的海洋环境。
本发明的具体技术方案如下：
具备水样检测功能的海洋浮式平台结构，包括四周设有浮箱的浮式平台，所述浮式平台的中心安装有内浮台，其特征在于，
所述内浮台上安装有上平台，所述上平台的四周安装有太阳能光伏板，蓄电池布设在上平台上，所述太阳能光伏板与蓄电池之间连接有输电线路组；
所述上平台上还并排安装有通过电机带动旋转的螺杆和光轴通向水下，螺杆和光轴之间安装有十字架，其中：十字架的一端设有内螺纹安装在螺杆上，十字架的另一端设有内圈套在光轴上，所述内圈内直径大于光轴，电机与蓄电池连接有供电线路组；所述十字架上安装有取样筒，所述取样筒内安装有密封隔板，所述密封隔板的上分别连接有上抽头和下抽头，所述取样筒上安装有进出水口，所述十字架的上方设有上摆手卡在上抽头和螺杆上，所述十字架的下方设有下摆手卡在下抽头和螺杆上，其中:螺杆上设有上弹簧柱设于上摆手的上方，螺杆上还设有下弹簧柱设于下摆手的下方；
水样箱安装在上平台上，所述水样箱上连接有接收进出水口水样的进料斜管，所述水样箱还通过倾斜进样管道连接有水质分析仪，所述水质分析仪通过数据线连接有数据采集器。
基于上述装置，本发明还提出一种具备水样检测功能的海洋浮式平台结构水样检测方法，其特征在于，包括如下步骤，
1)通过浮式平台四周的锚链将平台进行固定；
2)通过蓄电池为电机供电，电机为PLC电机，可正转和反转，电机通过旋转带动十字架向下运动，此时密封隔板处于最上方同时将进出水口堵住；
3)十字架带动取样筒不断向下，当进入螺杆底端时，下摆手被下弹簧柱顶住，此时十字架不断向下，下弹簧柱通过弹力不断将下摆手向上顶，在两者的共同作用下，下摆手中间以十字架为支点，下弹簧柱端被顶住，这样下抽头端便下降，即下摆手拉动下抽头下降带动密封隔板下降使水样通过进出水口进入取样筒内，取样完毕；
4)基于步骤3)，电机通过旋转带动十字架向上运动，十字架带动取样筒不断向上，当进入螺杆顶端时，进出水口与进料斜管进行对接，上摆手被上弹簧柱抵住，此时十字架不断向上，上弹簧柱通过弹力不断将上摆手向下压，在两者的共同作用下，上摆手中间以十字架为支点，上弹簧柱被压住不能向上，这样上抽头端上升，即上摆手拉动上抽头上升带动密封隔板上升使使水样通过进出水口进入进料斜管内流入水样箱；
5)基于步骤4)，水样箱将水通过倾斜进样管道全部流入水质分析仪内进行检测，检测完成后，将水样数据通过数据线传送给数据采集器保存。
本发明的有益效果：本发明利用合理的结构设计，可以自动对浮式平台周边的水质进行检测，不需要人工来回确定浮台周围的水质，同时为游客提供无污染的海洋环境，适合推广使用。
附图说明
图1为本发明具备水样检测功能的海洋浮式平台结构的平面图；
图2为具备水样检测功能的海洋浮式平台结构的平台结构图；
图3为具备水样检测功能的海洋浮式平台结构下部的结构图；
图4为取样筒的结构图；
图5为光轴的结构图。
具体实施方式
实施例1
如图所示，具备水样检测功能的海洋浮式平台结构，包括四周设有浮箱51的浮式平台50，浮箱51带动浮式平台50整体浮在水面上，浮式平台50的中心安装有内浮台53，所述内浮台53上安装有上平台3，所述上平台3的四周安装有太阳能光伏板40，蓄电池1布设在上平台3上，所述太阳能光伏板40与蓄电池1之间连接有输电线路组；太阳能光伏板40吸收太阳能进行发电，然后通过输电线路组向蓄电池1进行输电，蓄电池1进行电能的存储，之后向电机2进行供电。
上平台3上还并排安装有通过电机2带动旋转的螺杆15和光轴10通向水下，螺杆15和光轴10之间安装有十字架17，其中：十字架17的一端设有内螺纹安装在螺杆15上，十字架17的另一端设有内圈套在光轴10上，本实施例中，内圈内直径大于光轴10，这样十字架17在光轴10上便可自由上下，同时也可以避免水流对取样筒19冲击使十字架17绕着螺杆15上下旋转，电机2与蓄电池1连接有供电线路组；所述十字架17上安装有取样筒19，所述取样筒19内安装有密封隔板20，所述密封隔板20的上分别连接有上抽头11和下抽头13，所述取样筒19上安装有进出水口21，进出水口21是布设在取样筒19的顶端的，这样密封隔板20可以将其挡住不进水，当密封隔板20被拉动向下位移时，水样便可以通过进出水口21进入，同时不排出，保证水样的取样成功。
十字架17的上方设有上摆手54卡在上抽头11和螺杆15上，所述十字架17的下方设有下摆手14卡在下抽头13和螺杆15上，其中:螺杆15上设有上弹簧柱16设于上摆手54的上方，螺杆15上还设有下弹簧柱55设于下摆手14的下方。
水样箱4安装在上平台3上，所述水样箱4上连接有接收进出水口21水样的进料斜管9，所述水样箱4还通过倾斜进样管道5连接有水质分析仪7，水质分析仪7还连接有排水口，在水样分析完成之后，直接排出。所述水质分析仪7通过数据线连接有数据采集器8。
基于上述装置，本发明还提出一种具备水样检测功能的海洋浮式平台结构水样检测方法，包括如下步骤，
1)通过浮式平台50四周的锚链将平台进行固定；
2)通过蓄电池1为电机2供电，电机2为PLC电机，可正转和反转，电机2通过旋转带动十字架17向下运动，此时密封隔板20处于最上方同时将进出水口21堵住；
3)十字架17带动取样筒19不断向下，当进入螺杆15底端时，下摆手14被下弹簧柱55顶住，此时十字架17不断向下，下弹簧柱55通过弹力不断将下摆手14向上顶，在两者的共同作用下，下摆手14中间以十字架17为支点，下弹簧柱55端被顶住，这样下抽头13端便下降，即下摆手14拉动下抽头13下降带动密封隔板20下降使水样通过进出水口21进入取样筒19内，取样完毕；
4)基于步骤3)，电机2通过旋转带动十字架17向上运动，十字架17带动取样筒19不断向上，当进入螺杆15顶端时，进出水口21与进料斜管9进行对接，上摆手54被上弹簧柱16抵住，此时十字架17不断向上，上弹簧柱16通过弹力不断将上摆手54向下压，在两者的共同作用下，上摆手54中间以十字架17为支点，上弹簧柱16被压住不能向上，这样上抽头11端上升，即上摆手54拉动上抽头11上升带动密封隔板20上升使使水样通过进出水口21进入进料斜管9内流入水样箱4；
5)基于步骤4)，水样箱4将水通过倾斜进样管道5全部流入水质分析仪7内进行检测，检测完成后，将水样数据通过数据线传送给数据采集器8保存。
实施例2
具备水样检测功能的海洋浮式平台结构，包括四周设有浮箱51的浮式平台50，浮箱51带动浮式平台50整体浮在水面上，浮式平台50的中心安装有内浮台53，所述内浮台53上安装有上平台3，所述上平台3的四周安装有太阳能光伏板40，蓄电池1布设在上平台3上，所述太阳能光伏板40与蓄电池1之间连接有输电线路组；太阳能光伏板40吸收太阳能进行发电，然后通过输电线路组向蓄电池1进行输电，蓄电池1进行电能的存储，之后向电机2进行供电。
上平台3上还并排安装有通过电机2带动旋转的螺杆15和光轴10通向水下，螺杆15和光轴10之间安装有十字架17，电机2的下方安装有齿轮27，螺杆15的底端安装有叶轮18，其中：十字架17的一端设有内螺纹安装在螺杆15上，十字架17的另一端设有内圈套在光轴10上，本实施例中，内圈内直径大于光轴10，这样十字架17在光轴10上便可自由上下，同时也可以避免水流对取样筒19冲击使十字架17绕着螺杆15上下旋转，光轴10的内部安装有中心轴22，中心轴22的上部安装有上挡块23，中心轴22的下部安装有下挡块(图中未示出)，中心轴22的顶端安装有齿板24，螺纹杆25与齿板24向啮合，所述螺纹杆25与连接条50连接，所述连接条50上设有顺时针限位齿28和逆时针限位齿26，电机2与蓄电池1连接有供电线路组；所述十字架17上安装有取样筒19，所述取样筒19内安装有密封隔板20，所述密封隔板20的上分别连接有上抽头11和下抽头13，所述取样筒19上安装有进出水口21，进出水口21是布设在取样筒19的顶端的，这样密封隔板20可以将其挡住不进水，当密封隔板20被拉动向下位移时，水样便可以通过进出水口21进入，同时不排出，保证水样的取样成功。
十字架17的上方设有上摆手54卡在上抽头11和螺杆15上，所述十字架17的下方设有下摆手14卡在下抽头13和螺杆15上，其中:螺杆15上设有上弹簧柱16设于上摆手54的上方，螺杆15上还设有下弹簧柱55设于下摆手14的下方。
水样箱4安装在上平台3上，所述水样箱4上连接有接收进出水口21水样的进料斜管9，所述水样箱4还通过倾斜进样管道5连接有水质分析仪7，水质分析仪7还连接有排水口，在水样分析完成之后，直接排出。所述水质分析仪7通过数据线连接有数据采集器8。
基于上述装置，本发明还提出一种具备水样检测功能的海洋浮式平台结构水样检测方法，包括如下步骤，
1)通过浮式平台50四周的锚链将平台进行固定；
2)叶轮18被底部潮流梦带动运动，首先螺杆15需要顺时针旋转带动十字架17向下运动，此时逆时针限位齿26抵在齿轮27上，顺时针限位齿28与齿轮27上脱离，因此叶轮18只能顺时针旋转，不能逆时针旋转，这样当潮流来回通过叶轮18，只能带动叶轮18顺时针旋转，此时密封隔板20处于最上方同时将进出水口21堵住；
3)通过潮流来回运动，带动螺杆15进行顺时针运动使十字架17带动取样筒19不断向下，当进入螺杆15底端时，下摆手14被下弹簧柱55顶住，此时十字架17不断向下，下弹簧柱55通过弹力不断将下摆手14向上顶，在两者的共同作用下，下摆手14中间以十字架17为支点，下弹簧柱55端被顶住，这样下抽头13端便下降，即下摆手14拉动下抽头13下降带动密封隔板20下降使水样通过进出水口21进入取样筒19内，取样完毕，在此过程中，十字架17同时推动下挡块向下运动，带动中心轴22向下位移使齿板24带动螺纹杆25旋转使逆时针限位齿26与齿轮27脱离，顺时针限位齿28与齿轮27进行了啮合；
4)基于步骤3)，叶轮18只能逆时针运动，叶轮18旋转潮流能带动十字架17向上运动，十字架17带动取样筒19不断向上，当进入螺杆15顶端时，进出水口21与进料斜管9进行对接，上摆手54被上弹簧柱16抵住，此时十字架17不断向上，上弹簧柱16通过弹力不断将上摆手54向下压，在两者的共同作用下，上摆手54中间以十字架17为支点，上弹簧柱16被压住不能向上，这样上抽头11端上升，即上摆手54拉动上抽头11上升带动密封隔板20上升使使水样通过进出水口21进入进料斜管9内流入水样箱4，在此过程中，十字架17同时推动上挡块23向上运动，带动中心轴22向上位移使齿板24带动螺纹杆25旋转使顺时针限位齿28与齿轮27脱离，逆时针限位齿26与齿轮27进行了啮合；
5)基于步骤4)，水样箱4将水通过倾斜进样管道5全部流入水质分析仪7内进行检测，检测完成后，将水样数据通过数据线传送给数据采集器8保存。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (2)

1.具备水样检测功能的海洋浮式平台结构，包括四周设有浮箱(51)的浮式平台(50)，所述浮式平台(50)的中心安装有内浮台(53)，其特征在于，
所述内浮台(53)上安装有上平台(3)，所述上平台(3)的四周安装有太阳能光伏板(40)，蓄电池(1)布设在上平台(3)上，所述太阳能光伏板(40)与蓄电池之间连接有输电线路组；
所述上平台(3)上还并排安装有通过电机(2)带动旋转的螺杆(15)和光轴(10)通向水下，螺杆(15)和光轴(10)之间安装有十字架(17)，其中：十字架(17)的一端设有内螺纹安装在螺杆(15)上，十字架(17)的另一端设有内圈套在光轴(10)上，所述内圈内直径大于光轴(10)，电机(2)与蓄电池(1)连接有供电线路组；所述十字架(17)上安装有取样筒(19)，所述取样筒(19)内安装有密封隔板(20)，所述密封隔板(20)的上分别连接有上抽头(11)和下抽头(13)，所述取样筒(19)上安装有进出水口(21)，所述十字架(17)的上方设有上摆手(54)卡在上抽头(11)和螺杆(15)上，所述十字架(17)的下方设有下摆手(14)卡在下抽头(13)和螺杆(15)上，其中:螺杆(15)上设有上弹簧柱(16)设于上摆手(54)的上方，螺杆(15)上还设有下弹簧柱(55)设于下摆手(14)的下方；
水样箱(4)安装在上平台(3)上，所述水样箱(4)上连接有接收进出水口(21)水样的进料斜管(9)，所述水样箱(4)还通过倾斜进样管道(5)连接有水质分析仪(7)，所述水质分析仪(7)通过数据线连接有数据采集器(8)。
2.具备水样检测功能的海洋浮式平台结构水样检测方法，其特征在于，包括如下步骤，
1)通过浮式平台(50)四周的锚链将平台进行固定；
2)通过蓄电池(1)为电机(2)供电，电机(2)为PLC电机，可正转和反转，电机(2)通过旋转带动十字架(17)向下运动，此时密封隔板(20)处于最上方同时将进出水口(21)堵住；
3)十字架(17)带动取样筒(19)不断向下，当进入螺杆(15)底端时，下摆手(14)被下弹簧柱(55)顶住，此时十字架(17)不断向下，下弹簧柱(55)通过弹力不断将下摆手(14)向上顶，在两者的共同作用下，下摆手(14)中间以十字架(17)为支点，下弹簧柱(55)端被顶住，这样下抽头(13)端便下降，即下摆手(14)拉动下抽头(13)下降带动密封隔板(20)下降使水样通过进出水口(21)进入取样筒(19)内，取样完毕；
4)基于步骤3)，电机(2)通过旋转带动十字架(17)向上运动，十字架(17)带动取样筒(19)不断向上，当进入螺杆(15)顶端时，进出水口(21)与进料斜管(9)进行对接，上摆手(54)被上弹簧柱(16)抵住，此时十字架(17)不断向上，上弹簧柱(16)通过弹力不断将上摆手(54)向下压，在两者的共同作用下，上摆手(54)中间以十字架(17)为支点，上弹簧柱(16)被压住不能向上，这样上抽头(11)端上升，即上摆手(54)拉动上抽头(11)上升带动密封隔板(20)上升使使水样通过进出水口(21)进入进料斜管(9)内流入水样箱(4)；
5)基于步骤4)，水样箱(4)将水通过倾斜进样管道(5)全部流入水质分析仪(7)内进行检测，检测完成后，将水样数据通过数据线传送给数据采集器(8)保存。
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